發(fā)布時間：2023-03-12 02:48

　　鋰離子電池憑借著比容量高、自放電小、壽命長等優(yōu)點已被廣泛應(yīng)用于移動電子產(chǎn)品、儲能、新能源汽車、軍事等領(lǐng)域。高鎳系鋰離子電池LiNi_0.6Co_0.2Mn_0.2O₂(NCM622)具有廉價、低毒、高能量密度等優(yōu)勢,目前國內(nèi)外的需求量與產(chǎn)量逐年增加,這勢必造成廢舊三元鋰離子電池的爆發(fā)式產(chǎn)生。大量的廢舊三元鋰離子電池將會增加環(huán)境負(fù)擔(dān),同時含有豐富的有價金屬資源,為此,綜合回收利用廢舊三元鋰離子電池成為了目前的研究熱點。本論文針對傳統(tǒng)酸浸-金屬分離方法回收廢舊三元正極材料過程中存在操作困難、流程長等問題,提出了酸浸-沉淀法再生三元正極材料和補(bǔ)鋰再生及包覆改性三元正極材料。主要得出以下結(jié)論:酸浸-沉淀法回收廢舊NCM622正極材料。首先采用正交實驗方法,研究了酸濃度、還原劑添加量、固液比、浸出時間和溫度對廢舊NCM622材料各金屬浸出率影響的規(guī)律,發(fā)現(xiàn)酸浸優(yōu)化條件為:3 mol/L硫酸酸濃度,3 vol%的H₂O₂,固液比為20 g/L,溫度為80^o

【文章頁數(shù)】：81 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第一章 緒論
    1.1 廢舊三元鋰離子電池的產(chǎn)生以及存在的問題
        1.1.1 三元鋰離子電池的發(fā)展、應(yīng)用及產(chǎn)量
        1.1.2 廢舊三元鋰離子電池的報廢量
        1.1.3 廢舊三元鋰離子電池中潛在的資源
        1.1.4 廢舊三元鋰離子電池對環(huán)境的危害
    1.2 廢舊三元鋰離子電池正極材料回收技術(shù)的研究現(xiàn)狀
        1.2.1 廢舊三元鋰離子電池預(yù)處理過程
        1.2.2 廢舊三元鋰離子電池正極材料浸出過程
        1.2.3 廢舊三元鋰離子電池正極材料再利用
    1.3 本文研究內(nèi)容及意義
第二章 實驗與分析測試方法
    2.1 實驗方法
        2.1.1 廢舊三元鋰離子電池預(yù)處理
        2.1.2 廢舊三元鋰離子電池正極材料酸性浸出
        2.1.3 沉淀法再生三元鋰離子電池
        2.1.4 補(bǔ)鋰再生三元鋰離子電池
        2.1.5 再生三元鋰離子電池包覆改性
    2.2 實驗試劑及儀器
        2.2.1 實驗試劑
        2.2.2 實驗儀器
    2.3 材料的物化性能表征方法
        2.3.1 物理性能表征方法
        2.3.2 電化學(xué)性能測試
第三章 廢舊LiNi_0.6Co_0.2Mn_0.2O₂ 正極材料酸浸-沉淀再生研究
    3.1 廢舊NCM622 正極材料的預(yù)處理研究
        3.1.1 預(yù)處理過程中材料熱重分析
        3.1.2 預(yù)處理過程中材料結(jié)構(gòu)分析
        3.1.3 預(yù)處理過程中材料成分分析
        3.1.4 預(yù)處理過程中材料形貌及元素分析
    3.2 廢舊NCM622 正極材料酸浸過程研究
        3.2.1 正交實驗分析
        3.2.2 硫酸濃度對浸出率的影響
        3.2.3 固液比對浸出率的影響
        3.2.4 H₂O₂ 添加量對浸出率的影響
        3.2.5 溫度對浸出率的影響
        3.2.6 時間對浸出率的影響
    3.3 碳酸鹽沉淀法再生NCM622 正極材料的研究
        3.3.1 再生NCM622 材料結(jié)構(gòu)、形貌及元素分析
        3.3.2 再生NCM622 材料的電化學(xué)性能分析
    3.4 本章小結(jié)
第四章 廢舊NCM622 正極材料補(bǔ)鋰再生及包覆改性研究
    4.1 補(bǔ)鋰量對廢舊NCM622 材料的物化性能研究
        4.1.1 元素成分及含量分析
        4.1.2 結(jié)構(gòu)分析
        4.1.3 形貌分析
        4.1.4 補(bǔ)鋰量對廢舊NCM622 材料電化學(xué)性能的影響
    4.2 Li_1.20Mn_0.54Ni_0.13Co_0.13O₂ 包覆再生NCM622 材料研究
        4.2.1 包覆材料元素含量分析
        4.2.2 包覆材料結(jié)構(gòu)分析
        4.2.3 包覆材料形貌分析
        4.2.4 包覆材料微觀結(jié)構(gòu)分析
        4.2.5 包覆材料表面價態(tài)分析
        4.2.6 包覆材料電化學(xué)性能分析
    4.3 本章小結(jié)
第五章 結(jié)論與創(chuàng)新
    5.1 結(jié)論
    5.2 主要創(chuàng)新點
致謝
參考文獻(xiàn)
附錄



本文編號：3760781