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Lithium Battery Application

锂电池如何实现二次利用
来源:锂电池 | 作者:友创伟业 | 发布时间: 2020-09-22 | 1956 次浏览 | 分享到:
 
目前锂离子电池,越来越贴近平民生活了,主要是手机数码电子产品的普及,锂离子电池的应用也逐渐扩张到电动自行车、混动轿车等,原先一些铅酸电池的市场逐渐被锂电侵蚀,但不可能完全被取代。虽然家家户户都有不少锂离子电池(废弃手机电池等),但是其回收目前还局限在制造企业内部,主要是正极材料钴酸锂、镍钴锰酸锂中的贵金属钴镍,负极石墨,集流体铝、铜(超高纯度),壳体等。就好比大街小巷见到的废品回收一样,有价值自然就有人回收,但是这其中的污染完全没有减少。目前锂离子电池为液体电解质,即多种有机溶剂、锂盐等组分,其中不乏有毒有害甚至致癌物;未来固态电解质锂离子电池或许会普及,这是另话。而对比铅酸,大家都有了解,电动自行车卖家对回收铅酸电池非常有积极性且民众也很乐意,原因就是免维护铅酸电池回收已经非常成熟,社会和企业都对其回收尽到了义务和责任。在用户端,只要不破坏就不会有污染。铅酸电池生产也一样,污染物主要是铅粉,不接触不吸入也就不会中毒;电解液是水溶剂,硫酸。另者,铅酸企业经过国家大力整治,已经形成了寡头垄断,产品质量都较可靠。而锂电池企业参差不齐,应该所有人都经历过手机电池气鼓、容量骤减、寿命超短等类似情况,严重的甚至出现爆炸事故,锂离子电池一旦过充过放,受冲击很容易出现燃烧危险。制造过程同样也是,有机溶剂毒性形成污水、粉尘污染、多次发生着火事故。
 
团队使用湿法冶金技术,在实验室级的测试中,可以从48.8Wh锂电池中还原出钴和锂。这个工艺包括:首先,在700摄氏度的烤箱中烘烤电池,“煅烧”钴、锂和铜,破坏有机化合物例如塑料和泡沫。这种煅烧物质携带金属和金属化合物(盐和氧化物),然后加以强酸、盐酸和硫酸,萃取金属离子。团队使用过氧化氢作为还原剂进行实验,以测试这种试剂是否可以提高浸出工艺。他们能够以约50%的效率提取锂,以约25%效率提取钴。
 
因为这些金属分别代表48.8Wh电池重量的41%和8.5%,所以整体来说提取率是较高的,另外再加上热和酸的作用,构成了一种具有商业可行性的方案,用于回收这些电池的电极。然后,这种淋溶金属可以用于制造新电池,或者用于其他工业应用。这种受污染的液体废料,可进一步地进行更加安全地回收处理。
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