机械化学活化对磷酸铁锂电池中锂选择性浸出特性的影响

作者：阿来拉姑; 张聪聪; 贺凯; 张志远; 朱建新; 张付申^*

来源：环境工程学报, 2020, 14(11): 3136-3146.

• 磷酸铁锂
• 选择性浸出
• 锂回收
• 机械化学活化
• 晶格缺陷

针对传统方法不能实现废旧磷酸铁锂电池正极材料(LiFePO4)中锂(Li)选择性回收的问题,研究了"机械化学活化+浸出"联合工艺对Li选择性浸出的效果。对机械化学活化和浸出的工艺参数进行优化后,确定机械化学活化阶段的优化条件为:药剂用量(NH4)2SO4:LiFePO4摩尔比为1∶1、球料比为10∶1、湿磨时间为30 min。浸出阶段的优化条件为:浸出温度为80℃、H2O2体积分数为4%、固液比为50∶1 (g∶L),浸出时间为50 min。浸出反应的机理为,机械活化后,LiFePO4的晶格发生错位,颗粒粒径减小;浸出后LiFePO4中Fe的价态发生变化、Li与共磨剂络合。在优化的条件下,Li的浸出率为99.55%、Fe的浸出率为0,达到了选择性浸出Li的目的。本研究所开发的机械化学活化法可为高选择性回收废旧锂电池中的Li提供参考。

• 单位
  中国科学院生态环境研究中心; 中国科学院大学