廢舊鋰離子電池金屬回收的研究進展

權力和環(huán)境是人類在21世紀要面對的兩大問題。近年來，鋰離子電池因其重量輕、體積小、自放電小、無召回效應、工作溫度范圍寬、充放電快、使用壽命長、環(huán)保等優(yōu)點得到了廣泛的應用。Whittingham首先使用li-tis系統(tǒng)制造了第一塊鋰離子電池，并于1990年商業(yè)化。從那時到現(xiàn)在已經(jīng)40多年了，取得了巨大的進步。據(jù)統(tǒng)計，2017年1-十月，我國累計生產(chǎn)鋰離子電池89.9億只，累計上升34.6%。國際上，鋰離子電池在航天動力領域的應用已進入工程應用階段。世界各地的一些公司和特種部門對鋰離子電池在特種航天領域的應用進行了研究和開發(fā)，如美國國家特種航天局、美國鷹picher電池公司、法國SAFT公司、日本JAXA公司等。

隨著鋰離子電池的廣泛使用，廢舊電池的數(shù)量也在不斷新增。預計到2020年左右，我國純電動(含插電式)乘用車和混合動力乘用車的動力鋰電池累計報廢量將在12-17萬噸之間。鋰離子電池雖然被稱為綠色電池，不含汞、鉛等有害元素，但其正極數(shù)據(jù)和電解質溶液會對環(huán)境造成很大的污染和浪費資源。因此，總結國內(nèi)外廢鋰離子電池回收工藝的現(xiàn)狀，在此基礎上總結廢鋰離子電池回收工藝的發(fā)展方向具有重要的現(xiàn)實意義。

鋰離子電池的重要組成部分

鋰離子電池的重要組成部分有外殼、電解液、正極數(shù)據(jù)、負極數(shù)據(jù)、粘接劑、銅箔和鋁箔。在此期間，Co、Li、Ni的質量分數(shù)分別為5%~15%、2%~7%、0.5%~2%，以及Al、Cu、Fe等金屬元素。主成分值占比方面，正極和負極數(shù)據(jù)分別占33%和10%左右，電解液和隔膜分離占12%和30%左右。從廢鋰離子電池中回收的第一批金屬是Co和Li，它們重要組裝在陽極數(shù)據(jù)上的鈷-鋰膜上。特別是由于我國鈷資源相對短缺，鈷的開發(fā)和應用比較困難。然而,鋰離子電池中鈷的質量分數(shù)約占15%,這是850倍的鈷礦石有關。目前,與LiCoO2鋰離子電池正極數(shù)據(jù)被廣泛使用,含有鈷酸鋰,鋰方法,有機碳酸鹽碳數(shù)據(jù),銅、鋁和其他化學物質