废旧锂离子电池正极材料的回收再利用

发布时间：2023-10-22 11:12

　　锂离子电池由于其比能量高、安全性高能和绿色环保等优点,广泛应用于便携式电子设备和新能源汽车上,这必然产生大量的废旧锂离子电池。因此,研究废旧锂离子电池中高价值金属的回收利用技术,已经成为人们关注的热点问题。本论文针对贵州振华新材料有限公司提供的废旧锂离子电池正极材料,采用SO₂还原浸出工艺处理废旧正极材料,研究了浸出液的除杂和分离工艺,并利用回收产品制备了LiNi_0.33Co_0.33Mn_0.33O₂正极材料,具体研究结果如下:1)考察了固液比、SO₂气体流速、溶出体系、溶出时间和溶出温度等条件对废旧正极材料溶出率的影响。实验表明,当固液比为50 g/L、SO₂气体流速为0.4 L/min、溶出剂为SO₂/H₂SO₄/H₂O₂时,在80℃下反应60分钟,Li、Co、Mn、Ni的溶出率分别达到98.1%、98.0%、97.8%和9...

【文章页数】：70 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
Abstract
第一章 绪论
    1.1 前言
    1.2 锂离子电池的结构
    1.3 退役动力电池的梯度利用及废旧锂电池的回收
        1.3.1 退役动力电池的梯度利用
        1.3.2 废旧锂电池的回收
    1.4 废旧锂离子电池回收技术的研究进展
        1.4.1 废旧锂离子电池的预处理
        1.4.2 废旧锂离子电池回收与利用
        1.4.3 镍钴锰酸锂正极材料的回收利用研究现状
    1.5 本文的选题意义和研究内容
        1.5.1 选题的意义
        1.5.2 研究内容
第二章 实验部分
    2.1 主要的试剂和仪器
    2.2 材料的结构特征表征
        2.2.1 X-射线粉末晶体衍射技术(XRD)
        2.2.2 电感耦合等离子体发射光谱测试
        2.2.3 扫描电子显微镜(SEM)
    2.3 废旧材料的处理
        2.3.1 废旧材料的酸?处理
        2.3.2 ?出液的除杂处理
    2.4 正极材料的制备
    2.5 材料的电化学表征
        2.5.1 电极的制备
        2.5.2 电池组装
        2.5.3 充放电性能的测试
        2.5.4 交流阻抗测试
第三章 废旧三元材料的回收与利用
    3.1 电化学性能测试
    3.2 结果与讨论
        3.2.1 SO₂流速对酸?效率的影响
        3.2.2 固液比对酸?效率的影响
        3.2.3 酸?时间对?出效率的影响
        3.2.4 ?出温度对酸?效率的影响
        3.2.5 还原剂的量对酸?效果影响
        3.2.6 不同批次的材料溶出率
    3.3 酸溶出液的除杂
        3.3.1 PH值对除杂效率的影响
        3.3.2 碱洗对除杂的影响
        3.3.3 碱洗次数对除铝效率的影响
        3.3.4 NaOH浓度对除铝效率的影响
    3.4 三元正极材料回收
        3.4.1 除杂后的正极材料溶出液的处理
        3.4.2 三元正极材料的回收
        3.4.3 磷酸盐沉淀法对锂的回收的影响
    3.5 正极材料的制备及电化学性能测试
        3.5.1 正极材料SEM测试
        3.5.2 正极材料XRD测试
        3.5.3 充放电性能测试
    3.6 本章小结
第四章 离子液体在钴酸锂电池中的应用
    4.1 离子液体的制备
        4.1.1 样品的制备
        4.1.2 电化学性能测试
    4.2 结果与讨论
        4.2.1 红外光谱分析
        4.2.2 热重分析
        4.2.3 充放电性能
        4.2.4 循环伏安测试
        4.2.5 交流阻抗测试
    4.3 本章小结
第五章 结论与展望
    5.1 结论
    5.2 展望
参考文献
致谢
附录



本文编号：3856403