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废旧锂离子电池回收技术研究现状

废旧锂离子电池的回收对于资源的循环利用和环境生态保护有重大的意义,而且废旧锂离子电池中的钻和锂属于贵重金属,具有较高的回收价值。在锂离子电池中,钻、铝金属主要存在于正极材料钻锂膜中,钻锂膜的处理是回收再生废弃锂离子电池的重点。因为起步晚,当前仍然缺乏高效、经济的锂离子电池回收处理综合利用工艺。回收废旧锂离子电池是重点、热点研究课题,目前回收的方法主要包括干法、湿法和生物法。


废旧锂离子电池的干法回收

干法回收是通过物理方法对废旧锂离子电池进行破碎筛选分离,从而直接获得钻酸锂的方法。金泳勋等采用浮选法回收废旧锂离子电池,回收的流程如先拆除金属外壳,获得正极材料的混合粉末,然后在高温条件下于马弗炉中对混合粉末进行高温燈烧,最终得到钻酸锂钻锂氧化物电极材料。浮选法回
收废旧锂离子电池的优点是不增加新的污染,能量消耗低,并且外壳也可以循环利用。但缺点是经过燈烧的重新生成的混合材料
需要进一步的处理,而且充放电性能也明显降低。刘云建探讨了从废旧锂离子电池中回收钻酸锂的方法。先用N,N-二甲基乙酰胺将铝钻膜溶解,获正极材料,并将正极材料烘干、研磨,然后分别于450℃烧2h,600℃烧5h,除去正极材料中的PVDF和炭粉,最后用热水洗涤并烘干获得钻酸锂。吕小三等人也采用了高温烧法对废旧电池进行分离回收,采用了两种分离石墨和钻酸锂粉末的方法:选择一种密度于石墨和钻酸锂之间的液体,使得液体将石墨和钻酸锂分层,从而达到分离的目的;或高温燈烧法,即将粉末在700℃下高温烧,从而获得钻酸锂材料。综上所述,干法回收废旧锂离子电池的工艺简单,成本较低,但所获得钻酸锂充放电性能明显降低,电池容量明显下降。另外,PVDF分解产生的HF易与LiCo0反应生成LiF和HCoO,HCoO也容易发生歧化反应生成CoO,使得电极材料的充放电性能降低,所以该方法只能适用于回收前处理,或者回收生产不合格的电池。

 
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