【摘要】：隨著便攜式電子設(shè)備、新能源汽車的興起,鋰離子電池的使用量呈現(xiàn)爆發(fā)式增長(zhǎng)。但隨之而來的鋰離子電池報(bào)廢問題卻令人堪憂,預(yù)計(jì)到2020年,鋰電池報(bào)廢累計(jì)量將達(dá)到250億只。巨大數(shù)量的廢舊鋰離子電池如果不合理處置,不僅意味著嚴(yán)重的環(huán)境污染,而且會(huì)造成金屬資源的巨大浪費(fèi)。本文基于以上目的回收鋰離子電池,并研究了所制備產(chǎn)物的催化性能。采用熱處理-機(jī)械分離法,對(duì)比了在不同熱處理溫度、熱處理時(shí)間和破碎時(shí)間條件下,鹽水浸漬放電和連接外電路放電方式對(duì)于正極材料未過篩率的影響。連接外電路放電方式的未過篩率三種情況下都比鹽水浸漬放電方式低,即連接外電路的放電方式有利于正極活性粉末的剝離收集。采用H_2SO_4-NaHSO_3還原酸浸的方法,將正極活性粉末中的有價(jià)金屬浸出在溶液中。研究確定了最優(yōu)反應(yīng)條件為:硫酸濃度=1.5 mol/L、還原劑NaHSO_3濃度=0.02 mol/L、反應(yīng)時(shí)間=4 h、反應(yīng)溫度=90℃。浸出結(jié)果表明,Co、Ni、Mn、Li的回收率分別為93.7%、99.3%、93.3%、95.4%。采用水熱的方法,初步回收了廢舊鋰離子電池酸浸液中的有價(jià)金屬Co、Ni、Mn,通過焙燒制備得到一種以Mn2O3為主的復(fù)合金屬氧化物,并將其作為一種降解甲苯氣體的催化劑使用。確定了制備甲苯催化劑的最優(yōu)焙燒溫度T=600℃,催化甲苯降解的最優(yōu)空速為60000m L/(g·h),在275℃條件下甲苯轉(zhuǎn)化率達(dá)95%。采用鐵氧體法固化了鋰電池廢液中剩余的有價(jià)金屬,制備得到鐵氧體材料,確定了制備鐵氧體的最優(yōu)Fe/Me摩爾比為20、pH=11、制備溫度為90 o C。制備的鐵氧體材料作為一種臭氧催化劑,用于苯酚廢水的處理,促使臭氧產(chǎn)生更多的自由基,提高了臭氧氧化苯酚的效率。研究了有價(jià)金屬摻雜種類、初始pH、催化劑投加量、循環(huán)利用對(duì)臭氧氧化苯酚反應(yīng)的影響。使用鋰電池廢液制備的鐵氧體材料催化臭氧反應(yīng)30 min后完全降解苯酚廢水,比直接使用臭氧完全降解的時(shí)間提前30 min,降解主要是以苯酚-鄰苯二酚-苯醌-小分子酸的路徑進(jìn)行。
【圖文】：

011-2015 年全球鋰離子電池市場(chǎng)份額占比變化圖（數(shù)據(jù)來源：起Fig.1-1 The market share of global LIBs during 2011-2015 全球鋰電池市場(chǎng)企業(yè)銷售額排名（單位：億元）（數(shù)據(jù)來源：起點(diǎn)Table 1-1 Ranking of sale in global LIBs market

5圖 1-2 廢舊鋰離子電池濕法冶金回收的常見方法Fig.1-2 Typical hydrometallurgy recycling methods of spent LIBs
【學(xué)位授予單位】：上海交通大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號(hào)】：X705

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：2622790