锂离子电池的正负极材料回收技术探索

来源：维多利亚3308  日期：2020-01-16 14:46  浏览量：次

锂离子电池的正负极材料回收技术探索。锂离子电池由于其比能量高、安全性高能和绿色环保等优点，广泛应用于便携式电子设备和新能源汽车上，这必然产生大量的废旧锂离子电池。因此研究废旧锂离子电池中高价值金属的回收利用技术，已经成为人们关注的热点问题。

锂离子电池经过500~1000次充放电循环之后，其活性物质就会失去活性，导致电池的容量下降而使电池报废，锂离子电池的广泛使用势必带来大量的废旧电池，如若对其随意丢弃不仅会对环境造成严重污染，更是对资源的浪费。

锂离子电池中含有较多的钴、铜、锂、铝、铁等金属资源，其中钴、铜及锂的含量最高分别达到20%、7%胡饶3%。如果能将废旧锂离子电池中的经济价值高的金属加以回收利用们无论从环保方面还是总院的循环利用方面来讲，都具有重大的意义。

锂离子电池正负极材料回收技术

一、正极材料的回收

首先得将正极活性物质与导电集流体铝箔有效分离，才能实现正极材料的回收，目前常用的方法有：①刮片；②高温焚烧；③有机溶剂溶解；④电解剥离。

锂离子电池以含锂的化合物作正极，只有锂离子无金属锂。通常为锰酸锂、钴酸锂、磷酸铁锂、镍钴锰酸锂等材料，目前大部分的锂离子电池正极的活性物质仍采用钴酸锂，因镍钴锰酸锂结合了锰酸锂和钴酸锂两者材料的优势，吸引了众多研究者的兴趣，作为电动自行车和电动汽车的动力电池颇具潜力。

随着这种不可再生矿产资源的耗竭，且正极材料占电池总成本的40%，如果将正极材料中的钴、镍、锂等重金属进行有效回收，变废为宝，实现材料的循环利用，既可以缓解矿产资源危机又实现可持续发展，同时还将带来巨大的经济效益。

二、负极材料的回收

锂离子电池负极材料的种类繁多：①金属材料：如锂金属；②无机非金属材料：主要是碳材料、硅材料及其他非金属的复合材料；③过渡金属氧化物：目前应用较多的是碳、石墨类和非石墨类碳材料。钛酸锂因具有非常优异的循环寿命、安全性和倍率性能，也可作为负极材料在电动汽车上使用，主要的缺点是会降低电池的能量密度。

一些公司开发用锡合金作负极材料，但仍处于研究阶段应用较少。导电集流体使用厚度7——15μm的电解铜箔可以回收其中的铜，对于粘附于其上的碳粉也可回收用作塑料、橡胶等的添加剂。因此首先得对废锂电池负极组成材料进行有效分离，最大限度地实现废锂电池资源化利用。

锂离子电池回收所面临的困境

1.人们对废旧锂电池回收的意识薄弱

2.废旧锂电池回收处理复杂，成本高

3.政府扶持力度不够

废旧锂离子电池的资源化或无害化处置，是国际市场对我国锂离子电池工业的客观要求，失效电池早已被欧美等发达国家列入危险固体废旧物。虽然锂离子电池的循环回收已经引起了国家相关部门的高度重视，但执行力度不够，加之民众环保意识淡薄，至今尚未建立系统化管理模式与处理系统。