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废旧锂离子电池三元正极材料修复新工艺研究成功

发布时间:2017/2/27 14:24:52  浏览次数:

镍钴锰三元电池正极材料是一种以LiNi1-x-yCoxMnyO2为通式的锂电池正极材料,工业上常见的三元正极材料比例为424333523811等。三元正极材料是一种层状结构的锂电池正极材料,它具有高比容量、循环性能稳定、成本相对较低、安全性能较好等特点。

全球三元正极材料厂商主要集中在中日韩,约占全球市场份额50%2016年,中国锂电池正极材料产量16.16万吨,同比增长43%。三元正极材料产量5.43万吨,同比增长49%。从产值来看,2016年中国锂电池正极材料产值超200亿元,比2015年增长超过54%。其中,国内三元正极材料市场规模同比增速超过70%,市场规模接近80亿元。

随着三元正极材料所占的市场份额逐渐增大和全球钴价的持续增长,三元正极材料的回收具有很大的经济价值。目前,工业上处理废旧锂离子电池的主要方法为将废旧锂离子电池破碎、分离获得三元正极粉,然后采用火法或湿法浸出的方法将获得的三元正极粉除杂,最后通过共沉淀或萃取分离等方式进行整体回收或分离回收。但传统的火法回收工艺存在能耗高、回收率低的问题,而湿法处理虽然回收率较高,但也存在金属分离率低、成本高、工艺复杂、环境污染严重等问题。

针对现有技术的不足,湖南省正源储能材料与器件研究所研发出一种新的三元正极材料回收修复工艺,本工艺技术主要是将废旧锂离子电池通过拆解得到三元正极粉,再采用一系列的修复工艺获得电池级三元正极材料,修复后的三元正极材料首充克容量可达150mAh/g,库伦效率可达85%,相对目前工业应用的三元正极材料回收工艺,本工艺技术具有以下优势:

1本工艺将拆解得到的三元正极粉通过简单的修复即可获得电池级的三元正极材料该正极材料可直接用于制作锂离子电池

2本工艺生产过程中未加入任何的有机溶剂和酸碱类物质,基本不产生废液及废渣,不需增加废水废渣处理工序,环保经济;

3本工艺将回收来的三元材料通过直接补锂、烧结修复后,就可用于制作锂离子电池,形貌和晶行保存较好,具有回收率高、经济合理等优点,为废旧锂电池资源化提供了一条新的途径,从而实现废旧锂电池的高效回收利用。


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