廢舊磷酸鐵鋰正極材料修復(fù)方法介紹
鋰電產(chǎn)業(yè)發(fā)展迅速,國內(nèi)貴金屬資源稀缺,帶動廢舊鋰電池回收利用成為了鋰電產(chǎn)業(yè)鏈必不可少的一個環(huán)節(jié)。正極材料是鋰電池最具價值的部分,廢舊鋰電池回收市場發(fā)展至今,目前回收技術(shù)最為常見的就是在廢舊電池進(jìn)行預(yù)處理放電、拆解、破碎打粉之后進(jìn)行濕法或者火法工藝回收硫酸鈷、硫酸鎳、碳酸鋰等金屬鹽。廢舊鋰電回收市場一直處于供不應(yīng)求的狀態(tài)中,利潤逐漸被壓縮,很多回收企業(yè)同時在尋求海外發(fā)展機(jī)會,但近期歐盟新電池法規(guī)正式開始生效之后,海外市場的攻堅變得更為困難,這就不得不得倒逼國內(nèi)回收企業(yè)進(jìn)一步優(yōu)化自身產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu),堅持綠色發(fā)展。為了追求利潤的更大化,降低生產(chǎn)成本是最為直接的方法,所以有了正極材料修復(fù)這一技術(shù)的研發(fā)和發(fā)展。本篇文章大家簡要介紹幾種磷酸鐵鋰材料修復(fù)的方法:固相燒結(jié)法,電化學(xué)法、水熱法。
01固相燒結(jié)法
電池長期循環(huán)后正極材料上面鋰的損失是其容量衰減的主要原因,固相燒結(jié)就是按比例補(bǔ)充缺失磷酸鐵鋰粉末缺失的鐵、磷、鋰元素后在惰性氣氛或還原性氣氛中進(jìn)行高溫煅燒進(jìn)行修復(fù)晶體結(jié)構(gòu),并恢復(fù)電化學(xué)活性。固相燒結(jié)法具有工藝簡單、容易實現(xiàn)工業(yè)化等優(yōu)點(diǎn),但同時也有高溫煅燒時間長、能耗較大等缺點(diǎn)。
02水熱法
將廢舊磷酸鐵鋰正極材料和一種鋰源、一種鐵源以及一種還原劑加入到高壓釜低溫加熱補(bǔ)鋰,進(jìn)行退火后獲得再生磷酸鐵鋰正極材料。水熱法擁有可以同時修復(fù)失效程度不同的退役電池且不需 要進(jìn)行測量精確的元素計量等優(yōu)點(diǎn),但水熱法需要特定的反應(yīng)釜中進(jìn)行高溫高壓修復(fù),設(shè)備要求較高,投資成本也比較大。
03電化學(xué)法
利用電解的原理,通過補(bǔ)加導(dǎo)電劑等組分并制成半電池或全電池,經(jīng)過充放電過程將鋰嵌入廢舊 LiFePO4 正極材料中,從而達(dá)到修復(fù)正極材料的方法。電化學(xué)大幅降低了修復(fù)所需能耗,但是半電池的制作成本較高且必須在特定的三電極裝置中進(jìn)行, 增加了操作難度,并不適用于大規(guī)?;a(chǎn)。
相較于國內(nèi)主流濕法回收對正極材料里面的貴金屬分別提取而言,對于廢舊電池正極材料的直接修復(fù)有效降低廢舊電池回收利用成本。目前國內(nèi)武漢瑞科美、天津賽德美、山東華勁等知名企業(yè)在材料修復(fù)這一方面都發(fā)展的較為出色。