废旧锂离子电池中有价金属回收利用技术研究进展

废旧锂离子电池有价金属高效回收技术已成为国内外的研究热点。本文针对废旧锂离子电池有价金属的回收技术现状,介绍了有价金属回收过程中预处理、正极材料处理等环节的研究方法,简要评价了各种方法的优缺点,最后,对有价金属回收处理过程中,分离与提纯工艺复杂、容易产生二次污染等技术难点进行了分析,指出了后续应深入开展回收工艺研究,探索高效回收处理工艺,将实验室研究成果工业化的发展趋势。     

废旧三元动力电池正极材料中有用元素提取技术进展

随着新能源汽车产业的发展，汽车动力电池产量快速增长，动力电池报废量也逐年增加。为实现废旧动力电池中有价元素的循环利用，降低废弃物对环境的污染，缓解锂、钴资源供需不平衡矛盾，废旧动力电池资源化迫在眉睫。三元正极材料是废旧动力电池中最具有回收价值的成分，综述了废旧三元动力电池正极材料的湿法提取技术、火法—湿法联合提取技术以及其他提取技术的进展，分析比较了各种技术的优势与不足，并对废旧三元动力电池正极材料中有价元素提取技术未来的发展方向进行展望。     

废三元锂电池碳热还原焙烧热解研究

以废三元锂离子电池正负极片为原料,采用碳热还原焙烧—水浸联合法,通过热力学、TG-DSC分析,结合XRD、SEM-EDS等表征手段,为正极活性材料与铜铝箔之间热解分离、有价金属(Ni、Co、Mn)的还原及Li的优先提取进行相关理论研究分析,并简单分析了P和F的走向。结果表明,正极活性材料有价金属碳热还原理论上是可行的,且经XRD、SEM-EDS表征,焙烧后有价金属Ni、Co、Mn主要以金属或金属氧化物形式存在,Li则以Li_2CO_3形式存在,且Ni、Co、Mn含量分布不均匀。在碳含量27.33%、焙烧温度650℃和焙烧时间2.5h的最佳条件下,Li的浸出率达到83.17%,但该条件下,正极活性材料与铜铝箔分离效果不是很好,给后续酸浸净化回收Ni、Co、Mn带来一定的麻烦;P和F的走向为原料→焙烧料→水浸渣。     

浅谈镍钴锰三元前驱体合成工艺

随着车载锂离子动力电池对于能量密度要求的不断提高,镍钴锰三元正极材料不断向高镍含量、高电压、高压实密度和高安全性的方向发展。镍钴锰三元前驱体对三元正极材料的生产至关重要,三元前驱体的品质直接决定了三元正极材料的性能发挥。高性能镍钴锰三元前驱体是生产锂离子动力电池用三元正极材料的基础,制备高性能镍钴锰三元前驱体,合成工艺是关键。浅析了传统合成工艺与新型多釜连续合成工艺的优劣,并对合成的镍钴锰三元前驱体产品性能指标进行了对比。     

废旧锂电池正极材料低温碳还原熟化过程动力学研究

采用低温碳还原硫酸熟化工艺处理废弃锂离子电池正极材料,综合回收有价金属Ni、Co、Mn。考察了熟化反应温度、熟化时间和硫酸用量对金属回收率的影响。结果表明,在反应温度250℃、反应时间30min、硫酸和正极黑粉的用量比为0.97mL/g时,有价金属的回收率均超过了96%。进一步对硫酸熟化过程中金属氧化物转变为金属硫酸盐的过程进行动力学研究,确认了废弃锂离子电池正极材料中有价金属硫酸熟化过程的动力学模型为收缩核模型,反应表观活化能在固膜扩散控制的范围内,浓硫酸低温熟化过程受内扩散控制。     

基于规则破碎的废旧锂离子动力电池分选回收工艺研究

据预测,到2020年,我国锂离子动力电池的累计报废量将达到32.2万吨,废旧锂离子动力电池中含有高价值金属和有毒有害物质,对其进行回收再利用,不仅能够实现资源循环利用,还能减轻其对环境的污染,目前的处理方法以物理分选和冶金处理联合回收工艺为主。本文以市场应用前景广的废旧三元材料锂离子动力电池为研究对象,针对目前物理分选工艺中存在的破碎方式简单、物理分选方式单一、回收产品纯度和回收率低的问题,提出了以规则破碎为基础,筛分、重力分选、涡电流分选与热处理法相结合的分选工艺,实现了极芯中负极材料、隔膜、铜箔、铝箔和正极材料的有效回收。经浸泡、搅拌和筛分回收负极材料,重力分选回收隔膜,负极材料和隔膜的回收率分别为99.43%和99.84%;经涡电流分选后,正极片的回收率达到88.19%;正极片经热处理后正极材料的脱落率达到96.60%。感应耦合等离子体发射光谱仪(ICP)和X射线衍射(XRD)分析结果表明,规则破碎条件下,回收正极材料中只含有镍、钴、锰、锂,杂质元素,铜、铝的含量几乎为0,为下一步正极材料的冶金处理提供了良好的基础。     

锂离子动力电池正极材料的研究进展

介绍了锂离子电池正极材料钴酸锂、镍酸锂、磷酸铁锂和锰酸锂的性能,以及它们作为动力电池正极材料的可行性。磷酸铁锂和锰酸锂以其优异的性能成为最热的动力电池正极材料,并且锰酸锂的研究及应用进展表明锰酸锂已经成为锂离子动力电池正极材料的首选。     

用酸浸—生物浸出工艺从废锂离子电池电极材料中回收金属钴铜镍

研究了采用长期筛选驯化得到的一株金属耐受能力较强的氧化亚铁硫杆菌(T.f.)ESY06,以酸浸—生物浸出工艺从废锂离子电池电极材料中回收铜、钴、镍,考察了Fe2+质量浓度对ESY06生长的影响。结果表明:ESY06同时对铜、钴、镍的耐受能力分别为1.22、2.21、0.29g/L;Fe2+质量浓度为20g/L时,ESY06生长状况最好;采用酸浸—生物浸出工艺处理废锂离子电池正极材料,钴、镍浸出率分别为99.93%、99.46%,负极材料中的铜浸出率为99.78%,混合电极材料中的铜、钴、镍浸出率分别为99.88%、99.39%、99.55%。酸浸—生物浸出工艺对铜、钴、镍金属回收效果较好,对于从电池电极材料中回收有价金属有一定优势。     

废旧锂离子电池正极材料中有价金属离子分离回收技术的研究现状

锂离子电池由于具有能量密度高的优点而被广泛应用于通讯、新能源、电动汽车等领域,但随着使用时间的增加,电池容量衰减,影响锂离子电池的使用寿命。因此,回收再利用锂离子电池以实现可持续能源存储已迫在眉睫。本文综述了回收废旧锂离子电池多元体系正极材料和磷酸铁锂正极材料分离提纯有价金属离子的技术方法,并从经济性、环保性、效率性、操作复杂性等方面对所用试剂进行比较,对比各方法的优点和不足。此外,对现阶段最新技术进行总结,并展望了废旧锂离子电池回收技术的未来发展走向。     

废旧磷酸铁锂电池正极材料回收利用技术的研究进展

随着新能源汽车的迅猛发展,磷酸铁锂动力电池退役后将产生大量的废旧电池,若不及时处理将会污染环境和浪费金属资源。介绍了近几年来废旧磷酸铁锂电池正极材料回收利用技术进展,包括湿法回收有价金属、废旧磷酸铁锂修复再生和分解再合成磷酸铁锂等,并指出不同回收方法的优势与不足。最后展望了未来废旧磷酸铁锂电池回收技术的发展方向。     

退役动力三元锂电池的回收现状研究

随着三元锂离子电池市场份额的快速增长,退役三元锂离子电池出现了爆发式增长,因此,回收三元锂离子电池电极材料成了电池行业新的关注热点。三元锂离子电池中的钴(Co)、锂(Li)、镍(Ni)和锰(Mn)都是较高价值的金属,因此,对退役后的三元锂电池进行回收再利用,不仅可以产生一定的经济效益,而且对于生态环境的保护都会有着巨大的效益。     

退役磷酸铁锂电池回收技术综述

近年来,我国新能源汽车及储能领域快速发展,磷酸铁锂电池使用量井喷式上升。在未来会产生大量退役磷酸铁锂电池,对其进行回收不仅可以缓解国内锂资源紧缺的问题也能减少含氟电解液带来的环境污染。回顾了近年来国内外退役磷酸铁锂电池回收技术,包括电池预处理、磷酸铁锂正极废料修复、全浸出回收、选择性提锂及提锂尾渣的回收等,总结归纳了各技术最新的研究成果,从工艺的经济性、回收率、环境影响等方面,对各个工艺的优缺点进行分析,并展望了未来退役磷酸铁锂电池回收技术的发展方向。     

还原熔炼失效锂离子电池的研究

根据从失效锂离子电池中再生有价金属的现状,提出用还原熔炼的方法回收锂离子电池中的钴和铜,并从热力学原理分析其可行性,进行实验验证,证明了用碳作还原剂此工艺是可行的。电池中的铝也能作为还原剂来还原钴氧化物。用电弧炉还原熔炼后,钴回收率78.63%,铜回收率81.54%。     

对湖南省战略性新能源产业发展的思考

要大力发展并利用可再生能源,电能的存储是关键。锂离子电池是一种综合性能好、清洁环保的新型储能电池和动力电池。小型锂离子电池,以高品质钴酸锂为主导;锂离子动力电池,以高品质磷酸铁锂为主导。湖南省锂离子电池正极材料研究生产有良好的产业化基础,应加大研发投入力度,组建战略性新能源材料研发中心和大力发展先进电池材料产业。     

废旧锂离子电池正极材料有价资源回收方法

锂离子电池以其优异的性能得到了广泛的应用,但其废弃量也在逐年增加.如果不进行有效地处理,不仅给环境带来巨大的压力,而且也会造成资源的极大浪费.基于此,介绍了锂离子电池的主要构成及回收必要性,详细综述了目前废旧锂离子电池正极材料有价资源回收方法.最后提出当前废旧锂离子电池回收存在的问题,并对未来发展方向作了展望,从经济和环境保护两方面考虑废旧电池材料化工艺最有可能成为今后该领域研究的方向.      

电感耦合等离子体原子发射光谱法测定锂离子电池三元正极材料LiNi1-x-yCoxMnyO2中钠

在锂离子三元正极材料LiNi_1-x-yCo_xMn_yO₂中,钠离子会占据锂离子的位置,钠离子的存在会降低材料的克容量,因此需要严格控制材料中钠含量。在研究采用电感耦合等离子体原子发射光谱法(ICP-AES)测定锂离子三元正极材料LiNi_1-x-yCo_xMn_yO₂中的杂质元素钠含量的条件包括样品的溶解方法、测定介质盐酸的浓度、称样量、仪器参数基础上、建立了锂离子三元正极材料LiNi_1-x-yCo_xMn_yO₂中钠的测定方法。方法无需进行基体匹配、添加消电离剂等烦琐操作步骤就能得到准确、稳定的测量结果。方法的回收率在97.8%~103.6%之间,样品分析结果相对标准偏差小于2.5%,完全能够满足三元正极材料分析的要求。     

废旧磷酸亚铁锂正极材料湿法回收研究进展

随着磷酸亚铁锂锂离子电池市场大幅度增长,大量磷酸亚铁锂电池需要回收。以废旧磷酸亚铁锂正极材料湿法回收中的氧化、浸出和磷酸铁沉淀为重点,以锂盐和磷酸铁为目标产物,介绍国内外湿法回收废旧磷酸亚铁锂正极材料的研究进展。     

锂电池中有价金属浸出回收工艺研究

针对传统锂电池有价金属浸出回收工艺中存在的浸出率低,无法对废气锂电池中的资源进行有效利用的问题,开展对锂电池浸出工艺的研究。通过锂电池前处理工艺、正极材料浸出以及有价金属材料回收分离等工艺流程提出一种全新的锂电池有价金属浸出工艺。通过对比实验证明,该浸出工艺与传统浸出工艺相比,有效提高了锂电池中有价金属的浸出率,实现锂电池的资源化发展。