鋰離子電池正極材料回收與再生的相關機理研究

《鋰離子電池正極材料回收與再生的相關機理研究》是依託北京理工大學，由李麗擔任項目負責人的青年科學基金項目。

基本介紹

• 中文名：鋰離子電池正極材料回收與再生的相關機理研究
• 依託單位：北京理工大學
• 項目負責人：李麗
• 項目類別：青年科學基金項目

項目摘要

隨著鋰離子電池市場份額逐步提升，所引發的資源短缺和環境問題日趨嚴重，目前廢舊鋰離子電池存在處理效率低,並對環境造成二次污染等亟待解決的難題。本項目採用天然有機酸濕法綠色回收技術，研究廢舊鋰離子電池正極材料中金屬離子高效溶出的最佳化條件及關鍵技術，通過對各類螯合物體系的結構模型幾何最佳化、頻譜分析、能量計算及溶劑化作用等研究，從原子、分子、分子團簇等層次分析金屬離子螯合物的微觀結構對浸出體系巨觀性質的影響，詮釋天然有機酸的作用機制、浸提機理和動力學性質；以浸出溶液為原料，採用共沉澱法，重新合成可作為新電極材料使用的高性能正極材料，使材料可逆脫嵌鋰容量高（≥200mAh/g），循環穩定性好（50周后容量保持率≥90%），同時具有良好倍率性能。該技術的研究將為實現鋰離子電池的生產－回收的循環產業提供有力支撐，並為其工業化套用提供關鍵共性技術。

結題摘要

本項目採用琥珀酸、草酸等天然有機酸濕法綠色回收技術，研究廢舊鋰離子電池正極材料中金屬離子高效溶出的最佳化條件及關鍵技術，並對各類螯合物體系的結構模型幾何最佳化、頻譜分析、能量計算及溶劑化作用等研究，闡述了天然有機酸的作用機制、浸提機理和動力學性質；以浸出溶液為原料，採用輔助溶膠凝膠法重新合成高性能正極材料，材料可逆脫嵌鋰容量大於200mAh/g，循環50周后容量保持率≥90%。