热力学研究在锂离子电池回收中的应用
2021-11-03刘子潇张家靓杨成陈永强王成彦
化工进展 2021年10期
关键词:方法
刘子潇,张家靓,3,杨成,陈永强,3,王成彦,3,4
(1 北京科技大学钢铁冶金新技术国家重点实验室,北京 100083;2 北京科技大学冶金与生态工程学院,北京 100083;3 稀贵金属绿色回收与提取北京市重点实验室,北京100083;4 江西理工大学材料冶金化学学部,江西 赣州 341000)
在国家政策的支持和推动下,近年来我国新能源汽车产业发展迅速,根据中国汽车工业协会发布的最新数据,2020 年国内新能源汽车产量达到136.7万辆[1]。同时,当前我国的新能源动力电池也已进入规模化退役阶段。据预测,到2022 年我国动力电池累积报废量将达到40 万吨的规模。若不能对报废锂电池进行妥善处理,不可避免地会造成重金属污染和有机物污染,危害生态环境和人体健康[2-7]。此外,废旧锂离子电池中含有锂、钴、镍、铜等多种有价金属,其含量甚至远高于其原生矿物,因此废旧锂离子电池同样是一种回收价值极高的重要二次资源[8-11]。因此,我国政府高度重视失效动力电池回收工作,在“十三五”规划纲要[12]及“中国制造2025”[13]中均明确提出“将加强新能源汽车废旧电池回收处理工作”。
然而,废旧锂离子电池具有典型的“人工矿物”特征,包括元素类型多样、组元高度复杂及含有毒性高的有机污染物等。传统的废旧锂电池回收方法大多直接套用传统矿物资源的处理方法,而传统矿物资源中元素的共生结合是依据地球化学亲和性、矿物晶体结晶过程的类质同像、晶体场理论等地球化学原理[14],与锂离子电池按照材料性能和人类需求而随机组合的元素结合方式显著不同。……
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