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徐盛明:失效锂离子电池正极材料修复技术新进展

2023年12月18日,广受行业关注和赞誉的“2023动力电池回收利用产业技术与市场年会”在成都市正源禧悦酒店成功举办。

本次大会由中国电子节能技术协会电池回收利用委员会、中工电池回收网主办,湖南世度锂电循环科技有限公司协办。

年会期间,清华大学教授徐盛明进行了以《失效锂离子电池三元正极材料修复技术进展》为题的主题演讲。

【行业年会】徐盛明:失效锂离子电池正极材料修复技术新进展(图1)

徐盛明教授认为,锂离子电池回收利用是促进锂电产业可持续发展的重要途径。

当前,失效动力电池清洁循环利用关键技术存在五大技术瓶颈:失效动力电池容量的快速检测与分级装备研制、退役电池智能拆解与物料精准归集技术及装备失效动力电池热解过程装备、拆解过程中的有机溶剂回收与污染控制技术湿法冶金回收过程中的二次污染防治技术及其装备研发失效电池正极材料(三元、磷酸铁锂)和碳负极材料的结构与功能修复技术

      徐盛明教授着重讲解了其中的失效动力电池正极材料修复技术。
直接修复技术

直接修复循环利用是解决资源短缺和节能减污的最有效的方式,而直接修复技术是一种刚刚兴起的低碳、高效、经济的再生方法。

徐盛明教授介绍,直接修复具有低成本,高收益,低能耗和流程短的特点。其显著优势主要来源于不需要破坏材料本身的结构,节省了大量能耗,减少了温室气体的排放。

研发思路

      在研发思路方面,徐盛明教授着重强调了预处理的重要性。
     电池组成不仅含有正极材料,还含有隔膜、电解液、负极材料等等,直接修复之前修要将正极材料分离出来。因此直接修复之前通常需要进行预处理,包括电池放电、拆解、分离和去除粘结剂和电解液残留。

直接修复的预处理可以避免对材料结构造成影响,在修复过程中尽量减少杂质的引入。

最新进展

直接修复技术最新进展方面,徐盛明教授提到了固态烧结法、熔盐法、水热法、电化学原位直接修复法、三元正极材料的溶剂热直接修复技术等多种方法。

其中固态烧结法相比于其它方法更简单,也是研究最广泛的方法,但是该方法并不能做到靶向修复,修复后容量略低于商业正极材料。

面临挑战

      在徐盛明教授来看,失效锂电池材料直接修复与否,取决于可修复原材料的质量,故在失效电池分类检测、正负极活性物质分离、材料可控修复方面面临严峻的挑战。
        以上根据现场录音整理,未经本人校验审核。

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