固相补锂法再利用废旧LiFePO4正极材料及电化学性能*
2016-08-11卞都成刘树林
卞都成,刘树林,田 院
(合肥工业大学化学与化工学院,可控化学与材料化工安徽省重点实验室,安徽合肥230009)
电池材料
固相补锂法再利用废旧LiFePO4正极材料及电化学性能*
卞都成,刘树林,田院
(合肥工业大学化学与化工学院,可控化学与材料化工安徽省重点实验室,安徽合肥230009)
以废旧磷酸铁锂(LiFePO4)正极材料为原料,经过热处理除杂和固相补锂后,利用碳热还原反应重新获得了电化学性能优异的LiFePO4/C正极材料。测试结果表明,补加物质的量分数为10%的Li2CO3和质量分数为25%的葡萄糖可获得结晶度良好、无杂质的LiFePO4/C正极材料,且能有效弥补其可循环锂的损失。在0.1C和20C倍率下,其放电比容量分别为159.6 mA·h/g和86.9 mA·h/g,在10C倍率下,经1 000次循环后,再生LiFePO4正极材料的容量保持率为91%。说明该方法可有效处理废旧LiFePO4电池,为大规模循环再利用废旧LiFePO4正极材料提供了一条可行的途径。
废旧锂离子电池;磷酸铁锂;补锂;再生;电化学性能
锂离子二次电池具有能量密度高、循环寿命长等优点[1-4],可广泛用于便携式电器、新能源汽车等方面。自1997年首次报道磷酸铁锂(LiFePO4)正极材料以来,其凭借价格低廉、循环性能好、安全等优点在锂离子电池正极材料中脱颖而出[5-7]。据报道,天津斯特兰能源科技有限公司、比亚迪股份有限公司、合肥国轩高科动力能源有限公司等厂家已经稳定批量产业化生产LiFePO4正极材料,并被广泛应用在大型电动车辆、混合动力电动车等领域[8]。同时可以预见,在未来必将产生大量的废旧LiFePO4电池,考虑到环境和资源因素,因此需要对其进行合理的处理。……
