廢舊磷酸亞鐵鋰電池制備鋰鐵氧體的研究.pdf

1、二十一世紀(jì)被稱為能源的時(shí)代，全人類面臨著能源枯竭的世界性難題，伴隨著日益尖銳的能源問(wèn)題，環(huán)境污染的問(wèn)題也愈發(fā)嚴(yán)峻。近年來(lái)為了同時(shí)緩解能源與環(huán)境問(wèn)題，世界各國(guó)都在大力推行高效清潔的電動(dòng)汽車。隨著電動(dòng)汽車的發(fā)展，以磷酸鐵鋰作為正極材料的動(dòng)力電池得到了廣泛的應(yīng)用，導(dǎo)致廢舊磷酸亞鐵鋰電池的數(shù)量逐年遞增。對(duì)這些廢舊電池的回收利用，不僅可以減少對(duì)環(huán)境的污染，同時(shí)還能推動(dòng)新興產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，帶來(lái)非?？捎^的經(jīng)濟(jì)效益。然而目前在回收廢舊磷酸亞鐵鋰電池再利用方

2、面的研究較少。
　　廢舊鋰電池的回收再利用主要集中在對(duì)其中正極活性物的回收再利用。本論文研究了廢舊磷酸鐵鋰電池正極活性物與金屬集流體的分離回收;經(jīng)鹽酸溶解正極活性材料為原料，采用溶膠-凝膠法制成附加值較高的鋰鐵氧體材料;在此基礎(chǔ)上進(jìn)一步提出了摻雜Mn、Zn來(lái)提高產(chǎn)品的性能。并借助于XRD、IR、SEM、TG-DSC和VSM等技術(shù)，對(duì)制備過(guò)程進(jìn)行跟蹤檢測(cè)并對(duì)鐵氧體產(chǎn)品的微觀結(jié)構(gòu)、形貌和磁性能等進(jìn)行表征。
　　通過(guò)研究表明:廢舊

3、磷酸亞鐵鋰電池正極片氮?dú)夥諊?00℃煅燒2h，可以很好的去除正極活性材料和金屬集流體間的膠黏劑——PVDF。鹽酸溶解廢舊磷酸亞鐵鋰電池正極活性材料的最佳條件:鹽酸濃度采用Vol(HCl)∶Vol(H2O)=1∶5，固液比為100g/L，溫度為60℃，反應(yīng)時(shí)間為30min。采用溶膠-凝膠法制備鋰鐵氧體的最佳條件是:金屬離子與檸檬酸的摩爾比是1∶1，溶膠pH為6，干凝膠煅燒溫度為800℃，煅燒時(shí)間3h。該條件下所制備鋰鐵氧體的磁性能參數(shù)是

4、:飽和磁化強(qiáng)度(Ms)為53.372emu/g，矯頑力(Hc)為101.07G，剩余磁化強(qiáng)度(Mr)為13.387emu/g。Mn2+、Zn2+的摻雜不儀沒(méi)有改變鋰鐵氧體的尖晶石結(jié)構(gòu)，而且提高了鋰鐵氧體的磁性能，其中Zn2+的摻入對(duì)其磁性能的改善比較明顯。
　　本論文的創(chuàng)新點(diǎn)是:以廢舊磷酸亞鐵鋰電池為原料采用溶膠-凝膠法制備出具有尖晶石結(jié)構(gòu)的鋰鐵氧體;同時(shí)以廢舊磷酸亞鐵鋰電池為原料制備了摻雜取代鋰鐵氧體，來(lái)改善材料的各方面性能，研