常用的鋰離子電池材料回收技術(shù)以及發(fā)展現(xiàn)狀

鉅大LARGE | 點(diǎn)擊量：788次 | 2021年06月07日

隨著社會(huì)的快速發(fā)展，我們的鋰離子電池材料回收技術(shù)也在快速發(fā)展，那么你了解鋰離子電池材料回收技術(shù)的詳細(xì)資料解析嗎?接下來讓小編帶領(lǐng)大家來詳細(xì)地了解有關(guān)的知識(shí)。

鋰離子電池具有非常廣泛的應(yīng)用范圍，隨著平板電腦、智能手機(jī)和超級(jí)本的使用量新增，預(yù)計(jì)在2020年左右，傳統(tǒng)小型鋰離子電池的應(yīng)用會(huì)呈現(xiàn)大幅度新增的趨勢(shì)。與此同時(shí)，大批廢舊的鋰離子電池的回收利用問題愈發(fā)凸顯，利用填埋、焚燒等傳統(tǒng)方法處理廢舊鋰離子電池，既浪費(fèi)了資源，又對(duì)環(huán)境造成了污染，甚至還會(huì)給人體健康帶來危害。

目前，我國已成為世界上重要的鋰離子電池生產(chǎn)國和消費(fèi)國，年電池消費(fèi)量已達(dá)80億。假如不對(duì)廢棄的鋰離子電池進(jìn)行系統(tǒng)的處理，將嚴(yán)重浪費(fèi)資源，污染環(huán)境，危害人體健康?？梢钥闯?，廢舊鋰離子電池的回收市場(chǎng)廣闊。

鋰離子電池由正極板和負(fù)極板，粘合劑，電解質(zhì)和隔板組成。在工業(yè)上，制造商重要使用鋰鈷酸鋰，錳酸鋰，鎳鈷錳酸鋰鋰三元材料和磷酸鐵鋰作為鋰離子電池的正極材料，天然石墨和人造石墨作為負(fù)極活性材料。聚偏二氟乙烯(pVDF)是一種廣泛使用的正極粘合劑，具有高粘度，良好的化學(xué)穩(wěn)定性和物理性能。工業(yè)生產(chǎn)的鋰離子電池重要使用六氟磷酸鋰(LipF6)和有機(jī)溶劑的溶液作為電解質(zhì)，并使用多孔聚乙烯(pE)和聚丙烯(pp)等有機(jī)膜作為電池隔膜。鋰離子電池通常被認(rèn)為是環(huán)保且無污染的綠色電池，但是鋰離子電池回收不當(dāng)也會(huì)造成污染。盡管鋰離子電池不含汞，鎘和鉛等有毒重金屬，但電池的正負(fù)極材料，電解質(zhì)等對(duì)環(huán)境和人體的影響仍然更大。

一方面，由于鋰離子電池的巨大市場(chǎng)需求，未來將出現(xiàn)大量的廢舊鋰離子電池。如何處置這些用過的鋰離子電池并減少其對(duì)環(huán)境的影響是亟待解決的問題。另一方面，為了滿足市場(chǎng)的巨大需求，鋰離子電池制造商不得不生產(chǎn)大量的鋰離子電池來供應(yīng)市場(chǎng)。

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鋰離子電池通常由重金屬，有機(jī)化合物和塑料組成，其質(zhì)量比約為：重金屬占15%-37%，有機(jī)化合物占15%，塑料占7%?？傮w上，在鋰離子電池的組成中，正電極活性材料，即重金屬，對(duì)環(huán)境的影響最大，并且具有更高的回收利用價(jià)值。

廢舊鋰離子電池的回收過程重要包括預(yù)處理，二次處理和深度處理。由于廢電池中還剩有一些電量，因此預(yù)處理過程包括深度放電過程，破碎和物理分選。二次處理的目的是使正極和負(fù)極活性物質(zhì)與基材完全分離。通常使用熱處理和有機(jī)溶劑溶解。堿液溶解法和電解法實(shí)現(xiàn)兩者的完全分離;深度處理重要包括浸出，分離和提純兩種過程，以提取有價(jià)值的金屬材料。根據(jù)提取過程的分類，電池回收方法可分為三類：干回收，濕回收和生物回收。

濕式回收過程是將用過的電池粉碎并溶解，然后使用合適的化學(xué)試劑選擇性地將滲濾液中的金屬元素分離出來，以生產(chǎn)可直接回收的高級(jí)金屬鈷或碳酸鋰等。濕式回收工藝更適合于化學(xué)成分相對(duì)單一的廢鋰離子電池的回收，設(shè)備成本較低，適用于中小型規(guī)劃的廢鋰離子電池的回收。因此，該方法現(xiàn)在被更廣泛地使用。

干回收是指不使用溶液等介質(zhì)直接回收材料或貴重金屬。其中，使用的重要方法是物理分離和高溫?zé)峤狻?/p>

Mishra等采用嗜酸性氧化亞鐵桿菌回收廢舊鋰離子電池中的鈷和鋰，研究了浸出時(shí)間、溫度、攪拌速度等因素對(duì)廢舊鋰離子電池中金屬鈷的浸出效果的影響。結(jié)果表明，此方法雖然供應(yīng)了鈷元素回收的新方法，但是嗜酸性氧化亞鐵桿菌對(duì)鈷酸鋰的浸出率很低。未來要培養(yǎng)浸出率更高的菌種與其他方法相比，生物浸出法具有消耗酸量少，成本低操作簡(jiǎn)單，環(huán)境影響小等優(yōu)點(diǎn)。