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【产业论坛】徐政:废旧三元动力电池电极材料修复再生研究

2024年5月16日,广受行业关注和赞誉的“第九届中国动力电池回收利用产业发展论坛”在长沙市成功召开

本届论坛由中国电子节能技术协会电池回收利用委员会、动力电池回收网、电池材料网、电池回收利用网、电池工业网主办。

论坛期间,中国有研总院生物冶金国家工程实验室 徐政教授 进行了以《废旧三元动力电池电极材料修复再生研究》为题的主题演讲。

【产业论坛】徐政:废旧三元动力电池电极材料修复再生研究(图1)
      徐政教授认为,修复再生电极材料是一种具有前景的回收方法,并从研究方法、废旧电池正负极再生技术研究、废正极料修复前后与商业料对比分析、电池材料修复的思考等多个层面进行讲解。
    废旧正极材料修复再生研究
      废旧正极材料含有粘结剂PVDF和导电剂碳类物质,预处理则主要是除去这两类杂质。
      通过对预处理前后的分析得出:550℃废旧正极材料预处理的温度;LiF可以保护正极材料,减少与电解液的副反应以及过渡金属离子的溶出,有利于提升材料的电化学性能;氧气气氛更有利于废旧三元材料电化学性能的修复;随着煅烧时间的增加,修复再生材料结构越有序,结晶度越好;废旧正极材料分选和预处理时应注意控制铝杂质含量小于1%。

废旧正极材料结构得到修复后,已经接近于商业料结构,明显优于废旧正极材料。

废旧负极材料修复再生研究

      废旧负极材料修复再生研究方面,主要考察废负极活性材料浸出过程中,H2SO4浓度、固液比、浸出时间、和反应温度对锂浸出过程的影响,确定锂浸出的最佳条件。

酸浸回收再生:酸浸后回收石墨较未处理石墨杂质含量明显减少,为回收石墨再利用为负极材料创造有利条件。

热处理修复再生:主要是考虑除去负极材料中粘结剂SBR增稠剂CMC等杂质,随着热处理温度升高,再生负极材料电化学性能得到明显改善,500℃修复效果最好。

在徐政教授看来,废旧电池材料的修复技术缩短了材料回收流程,减少了材料回收过程的费用和材料损失,并且减少了环境污染,是一项短流程的资源回收路线。

而废旧正极或负极材料的修复的前提是废旧正负极材料的分别收集,这一环节具有一定难度,但考虑到材料回收的便利和经济性,值得去探索。

不过徐政教授也提示到,修复后的材料可以降级使用,不要对其性能有苛刻要求,做到物尽其用更具合理性。

以上根据现场录音整理,未经本人校验审核。

来源:中电能协电池回收利用委员会


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