废旧锂电池正极材料中有价金属的回收工艺研究进展

随着新能源汽车、电子产品等产业的迅猛发展,其核心元件锂离子电池的需求量提升明显,但废旧锂离子电池带来的环境污染和资源浪费问题也日益严重。因此,对废旧锂离子电池的无害化处理和对其中稀缺的有价金属的有效回收利用已经成为国内外科研院所研究的热点及重点。本文综述了从废旧锂离子电池正极材料中提取有价金属的工艺:湿法回收工艺、火法焙烧-湿法冶金联合回收工艺、生物浸出回收工艺以及其他回收工艺。主要阐述了各种方法的原理及优缺点,指出了回收工艺的未来发展方向。      

废旧磷酸铁锂正极材料回收再生研究进展

磷酸铁锂是动力型锂离子电池的理想正极材料，在新能源汽车领域得到广泛应用，磷酸铁锂动力电池将是国内未来几年废旧电池回收的重点。目前已报导的废旧磷酸铁锂正极材料回收再生技术多处于研发阶段，以中国学者的研究成果居多。本文介绍了国内外LiFePO4正极材料的多种回收再生方法，包括高温直接再生和高温修复再生技术、湿法回收以及再生技术、生物回收技术等，并总结了各自的优缺点，指出废旧磷酸铁锂正极材料回收再生未来仍将以湿法回收为主，需在介质循环、高效除杂等方面继续改进，实现正极材料的低成本、绿色、高效回收，加快技术的产业化进程。     

废旧锂离子电池正极材料再生技术现状

锂离子电池因具有高能量密度、高功率、低成本、优异的循环性能和较长的循环寿命等优点,已成为大部分可移动设备的储能装置。近年来,废旧锂离子电池的数量不断增加。废旧锂离子电池正极材料的再利用成为当前研究热点。介绍了废旧锂离子电池正极材料再生的研究现状,主要介绍了溶胶-凝胶法、共沉淀法、水热法、高温固相法和碳热还原法等再生锂离子电池正极材料的方法,分析了不同方法存在的优缺点,阐述了微波加热技术在废旧锂离子正极材料再生技术中的重要性。对未来废旧锂离子电池正极材料再生技术进行展望,提出了离子交换法再生三元锂离子电池正极材料的方法,以及微波加热技术对制备锂离子电池正极材料的重要性。     

废旧锂离子电池回收处理技术研究进展

锂离子电池自上世纪90年代商品化以来,便以重量轻、体积小、能量密度高、循环性能好等优点,广泛应用于移动电子设备、电动汽车和储能等领域。随着锂离子电池生命周期的结束,废旧锂离子电池数量与日俱增。为了保护环境以及对废旧锂离子电池中有价金属进行资源化再利用,国内外研究者进行了大量的研究。本文从预处理、电极材料的溶解浸出、浸出液中金属离子的提纯三方面归纳了废旧锂离子电池的回收处理方法。综述了浸出液中金属离子提纯方法,包括化学沉淀法、盐析法、离子交换法、萃取法、电化学法和直接合成电极材料法。最后,指出了未来废旧锂离子电池回收处理技术研究的发展方向。     

退役动力锂离子电池循环回收技术研究进展

新能源汽车行业的迅猛发展,带动了动力锂离子电池需求量的激增,使得天然的钴、锂、镍等成为稀缺资源。为推动新能源汽车产业的持续健康发展,解决锂离子电池带来的环境污染和资源匮乏问题,实现锂离子电池的绿色循环利用迫在眉睫。本文围绕退役动力锂离子电池放电、拆解、剥离、分选、冶金等作业环节,对其循环回收过程进行了系统评述。从技术研发与工业应用多角度分析了不同作业方式对剥离、分选、冶金等效果的影响,讨论了各作业环节的研究进展和存在的主要问题,展望了退役动力锂离子电池循环回收行业未来发展方向,为退役动力锂离子电池绿色高效循环利用提供了重要依据。     

类锂电池体系在盐湖提锂中的研究进展

随着新能源汽车产业的迅速发展，锂及其化合物的需求量日益增长。世界锂资源中的65%都赋存于盐湖卤水中，从盐湖卤水中选择性提锂越来越受到人们的重视，实现盐湖卤水中锂的绿色、高效提取是新能源汽车产业和锂工业可持续发展的必然选择。锂离子电池材料由于其过渡金属的可氧化还原和锂的可逆循环脱嵌特性，越来越多地被用于盐湖提锂，由此开发出了系列不同的提锂新技术。该综述主要介绍了由不同锂离子电池正极材料所构成的盐湖卤水提锂体系的工作原理、工艺参数和提锂性能，并对利用锂离子电池正极材料从盐湖卤水中选择性提锂的发展及其应用前景进行了展望。      

碳热还原—浸出法回收废旧锂电池中的镍、钴、锰

废旧锂离子电池正极材料含有大量的有价金属且市场拥有量大,目前的回收工艺具有流程长、酸消耗高、锂的直收率低等问题。利用价格低廉的工业焦粉与三元正极材料混合加热可以实现粘结剂和正极材料的有效分离,同时将正极材料还原回收。通过碳热还原将废旧锂离子电池正极材料中的锂转化为可溶性碳酸盐,首先利用水浸过程分离出锂,接下来采用硫酸浸出工艺对废旧锂离子电池正极材料中的镍、钴、锰三种元素进行浸出,研究了碳热还原条件和水浸条件对锂浸出的影响,最后将水浸渣进行硫酸浸出分离镍、钴、锰。结果表明,在碳热还原温度650℃、还原时间100min、水浸温度25℃、水浸液固比(mL/g)12、搅拌速度100r/min、水浸时间120min时,锂的浸出率达到最大,为91.61%;在硫酸浓度2.0mol/L、搅拌转速为200r/min、液固比(mL/g)为9、浸出温度75℃、浸出时间90min时,可以获得一个较优的镍、钴、锰浸出率,此条件下的镍、钴、锰浸出率分别为95.83%、96.22%、98.02%。碳热还原—水浸—硫酸浸出工艺是一种较为高效的回收三元废旧锂离子电池中有价金属的工艺。     

爆炸合成锂锰氧化物的探讨与展望

本文综述了爆炸合成和电池材料的国内外现状，针对目前锂离子电池正极材料发展存在的问题，提出用锰锂氧化物作为新的锂离子电池正极材料。通过设计专用乳化炸药作为能源物质，利用爆轰法探索合成锰锂氧化物，为爆轰合成其它纳米金属氧化物提供了理论依据。     

废旧锂电池回收及应用于锌空气电池的研究进展

锂离子电池（LIBs）,目前广泛应用于便携式电子设备及电动汽车行业中。伴随着经济的高速发展,锂离子电池开始出现退役堆积现象,这导致废弃锂离子电池（SLIBs）成为世界上快速增长且数量最多的固体废物之一。废弃锂离子电池中含有较多的Li、Ni、Mn、Co和石墨等成分,为推动资源的可持续利用及对环境的保护,对废弃锂离子电池的绿色回收再利用迫在眉睫。对近年来废弃锂离子电池正极和负极材料的回收现状展开梳理,介绍了废弃锂离子电池正、负极材料的回收方法及优缺点,并详细探讨了由废弃锂离子电池正、负极材料所制备的用于锌空气电池（ZABs）正极催化剂的再构建策略。为废弃锂离子电池的可持续发展及再利用提供思路,为未来废弃锂离子电池回收领域与锌空气电池领域的结合做了展望,有助于未来更高效地回收废弃锂离子电池并拓展其在锌空气电池等领域的应用。     

废旧锂离子电池正极有价金属的回收研究

废旧锂离子电池材料的无害化处理对于资源综合利用及环境保护都具有重要的意义。对以废旧锂离子电池（18650型）的正极材料进行处理，通过选择性溶解法分离集流体与活性物质，再用硫酸+还原剂对活性物质进行浸出，最后用“水热-煅烧法”从浸出液中回收有价金属。采用X射线衍射分析电极材料及回收产物的物相，用扫描电子显微镜分析固态产物的形貌。采用化学滴定法与仪器测定法分析浸出液中金属离子的浓度并计算相应金属的浸出率。研究酸浓度、还原剂体积分数、浸出温度和时间、固液比因素对金属浸出率的影响。在硫酸浓度2.5 mol/L、双氧水体积分数10 %、浸出温度80 ℃、浸出时间80 min和固液比1:14 g/mL的条件下，镍、钴、锰的浸出率分别为93.82 %、99.53 %、14.88 %；从浸出液中制备出棒条状NiCo2O4。     

全球锂离子电池正极材料产业发展分析

从产业背景、发展现状和全球主要企业销量3个方面对锂离子正极材料产业发展进行了分析, 并结合国内发展动向, 提出了产业未来的发展方向, 为锂离子电池正极材料产业发展提供参考。     

锂离子电池正极材料LiFePO_4制备技术研究进展

磷酸铁锂材料具有良好的循环性、热稳定性、环保性,在锂离子电池正极材料中已得到广泛研究。由于该材料电导率低、锂离子扩散速率慢等缺点影响其在电池领域的发展。介绍了锂离子电池正极材料磷酸铁锂的基本结构、制备方法以及针对其材料的不足而进行的材料改性方法,同时对目前磷酸铁锂材料存在的问题及前景进行了综述,分析了改善磷酸铁锂材料性能的途径,并展望了磷酸铁锂正极材料未来的发展趋势。     

以废旧NCM523型电池正极材料浸出液制备NiCo2O4和Li2CO3研究

采用湿法冶金方法回收废旧NCM523型锂离子电池正极材料中的镍、钴和锂, 正极材料的硫酸浸出液经净化除杂后, 采用“水热沉淀-煅烧法”制备NiCo₂O₄, 再采用化学沉淀法回收锂。研究了添加剂种类、水热温度及时间、煅烧温度对产物形貌的影响。结果表明, 以电极材料硫酸浸出液为原料, 以草酸作沉淀剂、六次甲基四胺作表面活性剂, 在140 ℃下水热反应4 h, 得到NiCo₂O₄前驱体; 前驱体在300 ℃下煅烧2 h, 得到形貌均匀的棒条状NiCo₂O₄材料; 采用饱和Na₂CO₃溶液沉淀水热反应母液中的锂, 得到Li₂CO₃。该工艺初步实现了废旧电池正极材料中有价金属镍、钴和锂的回收利用。     

锂离子电池负极材料的研究及应用进展

锂离子电池是应用最佳和最有发展前途的能源,用于该电池材料的研究是极为重要的课题.相对而言,正极材料研究较多,负极材料研究较少,其实正、负极材料对锂离子电池具有同样的重要性,为了引起有关人员的注意,对锂离子电池负极材料的研究与应用进行了归纳与评述.     

从报废锂离子电池粉碎料中分离正极材料与石墨的工艺研究

本文提出一种从报废锂离子电池正负极混合料中通过优化有氧焙烧-浮选实验条件对正极材料回收的工艺。报废锂离子电池正负极混合料经过有氧焙烧后,通过采用ICP-OES、SEM分析其元素含量以及微观形貌的变化。研究结果表明：电极材料颗粒表面涂覆有机膜的分解和氧化利用有氧焙烧得到解决;我们利用正交试验对浮选分离进行分析,从而得到了其优化后的浮选分离条件为：料浆浓度8%,搅拌速度1600 r/min,药剂量50 g/t,pH值1,通气量0.1 m3/h,得到正极材料的回收率为92.50%。     

金属-有机框架在锂离子电池电极材料中的应用

锂离子电池具有能量密度高、无记忆效应、低成本、寿命长等优点,被认为是便携式电子设备和电动汽车最有前途的储能技术.金属-有机框架(MOFs)具有超高孔隙率、功能多样性、结构可控及易制备等独特优点,被广泛应用在异相催化、电化学储存与转化、气体吸附和分离等领域中.对MOFs直接作为锂离子电池负极材料及正极材料的研究进展进行了阐述,重点总结了MOFs衍生材料(多孔碳材料、单一金属氧化物、多组分金属氧化物、磷化物等)应用于锂离子电池电极材料中的合成方法、结构及电化学性能.最后对MOFs及其衍生材料在锂离子电池正极和负极材料的发展方向进行了展望,为新型电极材料的下一步开发方向提供一定的思路和建议.     

锂离子电池三元正极材料碳热还原加硫酸浸出工艺

利用碳热还原、水浸过程结合硫酸工艺对废旧锂离子电池正极材料中的锂镍钴锰四种元素的浸出行为进行了研究,结果表明：碳热还原温度为650 ℃、碳热还原时间为100 min、水浸温度为25 ℃、水浸液固比为12 mL?g-1、搅拌速度为100 rpm、水浸时间为120 min,锂的浸出率为91.61 %;硫酸浓度2.0 mol?L-1、搅拌转速为200 rpm、液固比为9 mL?g-1、浸出温度为75 ℃时,浸出时间为90 min时水浸渣中镍钴锰的浸出率分别为95.83 %、96.22 %、98.02 %;该方法是一种较为高效的三元废旧锂离子电池中有价金属的回收方式。     

废旧磷酸铁锂电池再生及湿法回收技术研究进展

对现有废旧磷酸铁锂电池回收技术进行了总结, 简要介绍了废旧磷酸铁锂正极材料再生修复技术现状, 重点评述了湿法冶金选择性浸出废旧磷酸铁锂技术原理和现有技术方案的研究进展, 并对一些回收新技术进行了简述。通过对比不同技术方案的优劣势, 对废旧磷酸铁锂电池回收提锂技术发展趋势进行了展望。     

湿法工艺在锂离子电池材料制备中的应用

介绍了湿法工艺在锂离子电池材料(包括正极材料、负极材料、膜电极、电解液、隔膜材料)制备的应用, 指出湿法工艺是锂离子电池材料制备的重要方法。     

锂硫电池研发与产业化研讨会在湖南长沙隆重召开

<正>2019年11月14日,由长沙矿冶研究院有限责任公司、中国五矿新能源材料中央研究院、国防科技大学、湖南省新材料产业协会、动力电池正极材料制备湖南省工程实验室、有色金属矿产资源综合利用产业集群窗口平台、湖南省新能源汽车动力蓄电池回收利用产业联盟、矿冶工程杂志等单位联合主办的"锂硫电池研发与产业化研讨会"在湖南长沙隆重召开!