低温熔融盐辅助高效回收废旧三元正极材料

作者：范二莎; 李丽^*; 林娇; 张晓东; 陈人杰; 吴锋

来源：储能科学与技术, 2020, 9(02): 361-367.

DOI：10.19799/j.cnki.2095-4239.2019.0283

• 锂离子电池
• 绿色回收
• 正极材料
• 低温煅烧
• 水浸

针对退役锂离子电池回收过程中所产生的二次污染及高能耗等问题,提出了一种绿色高效提取废旧镍钴锰酸锂正极材料中有价金属元素的新方法,采用氯化铵作为助熔剂,通过低温煅烧转化与室温水浸复合技术,有效提高了锂离子电池正极材料中有价金属的浸出效率与环境友好性;系统研究了煅烧温度、助熔剂与正极材料质量比、煅烧时间等条件对金属浸出率的影响规律与反应机制。研究结果表明,在煅烧温度350℃,助熔剂氯化铵和正极材料质量比为3.5:1,煅烧时间20 min,室温下经水浸后,金属镍、钴、锰和锂的浸出率均在97%以上。采用X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)和X射线光电子能谱(XPS)表征煅烧前后材料的晶体结构和表面形貌,深入阐明了煅烧过程中正极材料中金属的相间转化与动力学机理。与传统的湿法冶金和火法冶金回收技术相比,该回收技术具有较为合理的能源强度和更高的工业可操作性。

• 单位
  北京理工大学; 材料学院