废旧锂离子电池负极梯级提锂

摘要：

废旧锂离子电池保持容量的不同直接影响其回收价值,使用电池循环测试系统,按保持容量不同对废旧锂离子电池进行分类.在30℃条件下,用硫酸配合超声预处理方式,对分类后的负极材料进行浸出回收实验,并利用X射线光电子能谱(XPS)、X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)、能谱(EDS)、电感耦合等离子光谱仪(ICP)和激光粒度分析仪对不同锂离子电池负极材料及浸出实验进行表征.结果 显示,约有28％的废旧锂离子电池保持容量超过75％,电池循环性能良好且负极材料Li含量相对较低,适于电芯整体再利用;保持容量降低,电池循环性能衰减而负极Li含量逐渐升高;保持容量在25％～50％范围,电池循环性能迅速衰减而负极Li含量达到峰值,适于负极Li提取.保持容量较高时,负极Li元素多以水溶性化合物的形式存在于表面SEI膜(固体电解质界面膜)中,可由常温水浸出达到84.52％回收率.随保持容量的降低,Li更多以LiF等非水溶性化合物的形式存在,且有更多的Li进入石墨内部,水浸或直接酸浸出的回收效果不佳,经超声预处理后由硫酸浸出可达98％回收率.

关键词：废旧锂离子电池、梯级利用、负极老化、电池Li分布、超声

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分类号：X705(一般性问题)

资助基金：湖南省战略性新兴产业科技攻关与重大科技成果转化资助项目;国家级大学生研究性学习和创新性实验计划项目

在线出版日期：2020-12-03（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共7页

页码：1078-1084