废锂离子电池中有价金属的机械化学回收技术研究
发布时间：2023-10-13 20:46
锂离子电池因其能源清洁性、较长的使用寿命以及相对较高的能量密度,目前已广泛应用于手机、笔记本电脑以及新能源电动汽车等日常生活领域。随着锂离子电池使用量的飞速增长和随之而来的大量废弃,由锂离子电池中所含的多种重金属、电解液、粘结剂等有害物质引起的潜在危害日益受到社会公众的关注。另一方面,废锂离子电池中含有的大量有价金属资源也使其成为资源回收领域关注的焦点之一。为了采用传统的酸浸工艺从废锂离子电池正极材料中高效地提取有价金属,论文提出了采用机械化学还原技术强化废锂离子电池中有价金属浸出的方法,并通过实验系统地研究了机械化学还原对废锂离子电池正极材料的物理与化学性质、有价金属浸出率以及浸出动力学的影响。对于正极材料LiNixCoyMn1-x-yO2的酸性浸出,首先在正极材料中加入还原锌粉,然后将两者进行机械球磨以增强其反应活性。研究表明,机械化学还原过程能够显著增强废锂离子电池正极材料中难浸出的钴和锰的浸出,浸出率分别由未球磨时的31.2%和15.2%,均提高至90%以上;同时还能有效改善镍和锂的浸出,浸...
【文章页数】：69 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
abstract
第一章 绪论
1.1 锂离子电池概况
1.1.1 锂离子电池的发展及其在电动汽车方面的应用
1.1.2 锂离子电池的结构特征
1.1.3 废锂离子电池回收的重要意义
1.2 废锂离子电池回收技术研究现状
1.2.1 火法冶金
1.2.2 湿法冶金
1.3 机械化学概述
1.3.1 机械化学法在废锂离子电池回收领域的应用
1.4 存在问题分析与本研究课题的提出
1.5 研究内容和方法
1.5.1 废锂离子电池预处理实验研究
1.5.2 机械化学还原试剂的筛选
1.5.3 机械化学还原强化废锂离子电池中有价金属浸出工艺研究
1.5.4 机械化学还原强化废锂离子电池中有价金属浸出动力学研究
1.5.5 机械化学还原强化废锂离子电池中有价金属浸出机理研究
1.6 研究技术路线
第二章 机械化学还原试剂的筛选
2.1 引言
2.2 实验部分
2.2.1 实验原料
2.2.2 实验试剂及设备
2.2.3 实验方法
2.3 预处理实验研究
2.3.1 热处理实验
2.3.2 热处理样品的表面形貌分析
2.3.3 热处理样品的晶体结构分析
2.3.4 热处理样品的组成分析
2.4 机械化学还原试剂筛选结果与讨论
2.4.1 不同还原剂对有价金属浸出率的影响
2.4.2 还原剂添加量对有价金属浸出率的影响
2.4.3 不同锌粉添加量对有价金属浸出率的影响
2.5 本章小结
第三章 机械化学还原强化废锂离子电池中有价金属浸出工艺研究
3.1 引言
3.2 实验部分
3.2.1 实验原料
3.2.2 实验试剂及设备
3.2.3 实验方法
3.3 正交实验分析
3.4 机械化学还原强化浸出效果分析
3.4.1 机械球磨转速对浸出率的影响
3.4.2 机械球磨时间对浸出率的影响
3.4.3 液固比对浸出率的影响
3.4.4 浸出温度对浸出率的影响
3.4.5 酸初始浓度对浸出率的影响
3.4.6 浸出时间对浸出率的影响
3.5 本章小结
第四章 机械化学还原强化废锂离子电池中有价金属浸出动力学研究
4.1 引言
4.2 实验部分
4.2.1 实验原料
4.2.2 实验试剂及设备
4.2.3 实验方法
4.3 浸出反应表观活化能
4.3.1 未球磨样品浸出反应的表观活化能
4.3.2 机械化学还原后样品浸出反应的表观活化能
4.4 本章小结
第五章 机械化学还原强化废锂离子电池中有价金属浸出机理研究
5.1 引言
5.2 实验部分
5.2.1 实验原料、试剂
5.2.2 实验设备
5.2.3 实验方法
5.3 机械化学还原对正极材料物理性质的影响
5.3.1 机械化学还原对正极材料表面形貌影响
5.3.2 机械化学还原对正极材料粒度和比表面积影响
5.3.3 物理性质变化对有价金属浸出率的影响
5.4 机械化学还原对正极材料晶体结构的影响
5.4.1 X射线衍射分析
5.4.2 X射线光电子能谱分析
5.5 本章小结
第六章 结论与建议
6.1 结论
6.2 建议
参考文献
攻读硕士学位期间发表的论文及其它成果
致谢
本文编号：3853744
【文章页数】：69 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
abstract
第一章 绪论
1.1 锂离子电池概况
1.1.1 锂离子电池的发展及其在电动汽车方面的应用
1.1.2 锂离子电池的结构特征
1.1.3 废锂离子电池回收的重要意义
1.2 废锂离子电池回收技术研究现状
1.2.1 火法冶金
1.2.2 湿法冶金
1.3 机械化学概述
1.3.1 机械化学法在废锂离子电池回收领域的应用
1.4 存在问题分析与本研究课题的提出
1.5 研究内容和方法
1.5.1 废锂离子电池预处理实验研究
1.5.2 机械化学还原试剂的筛选
1.5.3 机械化学还原强化废锂离子电池中有价金属浸出工艺研究
1.5.4 机械化学还原强化废锂离子电池中有价金属浸出动力学研究
1.5.5 机械化学还原强化废锂离子电池中有价金属浸出机理研究
1.6 研究技术路线
第二章 机械化学还原试剂的筛选
2.1 引言
2.2 实验部分
2.2.1 实验原料
2.2.2 实验试剂及设备
2.2.3 实验方法
2.3 预处理实验研究
2.3.1 热处理实验
2.3.2 热处理样品的表面形貌分析
2.3.3 热处理样品的晶体结构分析
2.3.4 热处理样品的组成分析
2.4 机械化学还原试剂筛选结果与讨论
2.4.1 不同还原剂对有价金属浸出率的影响
2.4.2 还原剂添加量对有价金属浸出率的影响
2.4.3 不同锌粉添加量对有价金属浸出率的影响
2.5 本章小结
第三章 机械化学还原强化废锂离子电池中有价金属浸出工艺研究
3.1 引言
3.2 实验部分
3.2.1 实验原料
3.2.2 实验试剂及设备
3.2.3 实验方法
3.3 正交实验分析
3.4 机械化学还原强化浸出效果分析
3.4.1 机械球磨转速对浸出率的影响
3.4.2 机械球磨时间对浸出率的影响
3.4.3 液固比对浸出率的影响
3.4.4 浸出温度对浸出率的影响
3.4.5 酸初始浓度对浸出率的影响
3.4.6 浸出时间对浸出率的影响
3.5 本章小结
第四章 机械化学还原强化废锂离子电池中有价金属浸出动力学研究
4.1 引言
4.2 实验部分
4.2.1 实验原料
4.2.2 实验试剂及设备
4.2.3 实验方法
4.3 浸出反应表观活化能
4.3.1 未球磨样品浸出反应的表观活化能
4.3.2 机械化学还原后样品浸出反应的表观活化能
4.4 本章小结
第五章 机械化学还原强化废锂离子电池中有价金属浸出机理研究
5.1 引言
5.2 实验部分
5.2.1 实验原料、试剂
5.2.2 实验设备
5.2.3 实验方法
5.3 机械化学还原对正极材料物理性质的影响
5.3.1 机械化学还原对正极材料表面形貌影响
5.3.2 机械化学还原对正极材料粒度和比表面积影响
5.3.3 物理性质变化对有价金属浸出率的影响
5.4 机械化学还原对正极材料晶体结构的影响
5.4.1 X射线衍射分析
5.4.2 X射线光电子能谱分析
5.5 本章小结
第六章 结论与建议
6.1 结论
6.2 建议
参考文献
攻读硕士学位期间发表的论文及其它成果
致谢
本文编号：3853744
本文链接：https://www.wllwen.com/wenshubaike/qiuzhijiqiao/3853744.html
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