中国锂离子电池回收技术知识产权分析

结合中国废旧锂离子电池行业现状,采用知识产权分析方法对中国废旧锂离子电池资源回收技术发展趋势、核心技术区域、关键技术领域、主要技术发明人情况等进行了系统分析,并归纳总结了锂离子电池资源回收的核心技术要点,梳理出当前锂离子电池回收过程的技术路线分布状况。结果表明:近3年来,伴随着环保政策要求,锂离子电池回收专利文献数量进入了快速增长时期,专利年申请量已突破200件;技术分布于电气/冶金/化学/环保等领域,具有很强的学科领域交叉特性;申请机构中企业的高占比说明该技术的研究具有很强的工业应用价值。随着国家环保方面的政策日益完善和资源需求逐年提升,基于回收技术仍有较大进步空间,可以预测废旧锂离子电池的回收专利量会保持较大的上升趋势。产业政策、特别是污染防治规范与标准等将对相关技术研究与应用提供重要支撑。     

回收废旧锂离子电池有价金属的研究进展

在介绍了锂离子二次电池结构基础上,综述了近年来废旧锂离子电池的回收处理工艺的国内外研究进展,主要是针对钴、锰和锂元素的回收。重点分析了各种回收处理方法的工艺。阐述了锂离子电池处理技术今后的发展方向。     

LiCoO2的化学分解浸取过程

废旧锂离子电池中钴的含量较高．钴具有较强的毒性,且资源稀少．为此,研究了废旧锂离子电池的湿法回收工艺过程,并分析了废旧锂离子电池中钴和锂在硫酸溶液中的漫取过程动力学．采用了解体电池塑料外壳、钢壳、正负极材料、N-甲基吡咯烷酮(NMP)分离铝箔与正极活性材料以及硫酸浸取钴与锂的回收工艺．结果表明,铝片的回收率接近100％,钴和锂的浸取率均超过99．6％,同时分析了漫取过程中的工艺参数对钴和锂的漫取率的影响．     

锂离子电池及其材料的发展近况

本文综述了国内外锂离子电池技术及其材料的发展现状,比较了国内锂离子电池产品与国外进口产品的性能,并对锂离子电池的国产化问题进行了分析探讨。     

退役三元NCM锂离子电池正极材料资源化回收研究进展

三元镍钴锰酸锂(NCM)电池是一种重要的锂离子电池,具有广阔发展前景和应用价值.本文概括了三元锂离子电池相比传统电池具有的优点,分析了三元电池的组成部分,重点综述了三元正极材料不同回收方法与反应机理,并对NCM三元锂离子电池应用前景作出展望,结合技术创新研发项目的新型工艺路线,有效解决了现有回收方法存在的正极活性物质与铝箔分离困难,以及容易产生二次废液的问题.     

一步法回收锂离子电池三元正极材料及其性能影响

采用直接一步法回收废旧锂离子电池中的三元正极材料LiNi0.5Co0.2Mn0.3O2,将拆解得到的三元废料经分离、热解处理后进行酸浸,对酸浸溶液进行元素测定后补加Ni、Co、Mn源,使其物质的量之比符合n(Ni):n(Co):n(Mn)=5:2:3.调整后的溶液直接与草酸钠溶液进行共沉淀,得到草酸盐前驱体,最后与锂源...     

废旧锂离子电池资源化过程中重金属污染物的分析与控制

通过选取较为先进的定向循环热处理工艺,对废旧锂离子电池的正极材料进行回收,利用马弗炉在模拟实际工况温度下分析烟尘中主要重金属污染物的含量,其重金属污染物主要为镍、锰、钴和锂元素的化合物颗粒;通过激光粒度仪对样品粒度分布测试,其最小粒度大于或等于3. 13μm,生产中可采用布袋除尘器进行净化,选用孔径小于或等于0. 1μm常温覆膜滤料。     

废旧锂离子电池中钴的酸浸出最佳条件探讨

[摘要]钴作为废旧锂离子电池中高价值、重污染的金属成分,其回收非常重要．运用正交实验方法,以盐酸溶液为浸出液,分离回收废旧锂离子电池正极材料中的金属钴．实验设计冷凝回流装置,通过优化因素水平以使钴离子的浸出率达到最大化．研究结果表明,从电池中提取的黑色混合粉末（包括钴酸锂、乙炔黑）中浸出钴离子的最佳条件：盐酸质量浓度为4mol·L^-1,浸出温度为80℃,固液比（混合粉末的质量与盐酸体积之比）为5g·L^-1,浸出时间为2h．在此条件下,钴离子的浸出率达到99．6％．     

锂离子电池的工作原理及其主要材料

本文介绍了锂离子电池的发展概况，并从电化学角度阐述其充放电过程的工作原理。同时，对构成锂离子电池的主要材料：正极材料，负极材料，电解质材料和隔膜进行了初步介绍。     

锂离子电池的关键材料及其发展

锂离子电池的发展与其负极材料、正极材料和电解质材料的发展相关。本文对锂离子电池的关键材料及其发展进行阐述,以便能够更好的研究和改善电池的性能。     

基于材料基因工程的锂离子电池材料数据生成及数据挖掘平台

利用材料基因工程方法探索锂离子电池新材料是目前国际上重要的技术手段.通过高通量计算手段计算生成大量锂离子电池材料的基本物理化学性质数据,利用数据挖掘技术,总结材料物理化学性质与材料的组分、组织结构等的构效关系,进而探索发现新型锂离子电池材料和改性现有材料.利用材料基因工程基本思想,设计了利用无机材料晶体结构数据库中的结构数据为源数据,通过基于Web服务器来产生第一性原理计算软件VASP的输入文件信息,并通过Web网传输到并行计算中心实现材料性能计算,生成的材料性质数据再返回到Web服务器.通过对材料结构和性质数据进行挖掘,总结锂离子电池材料的构效关系,为锂离子电池材料设计提供技术支持.     

用于锂离子电池热安全保护的正温度系数材料

研制了一种新型的正温度系数(PTC)材料取代锂离子电池用导电剂,利用其高温下的金属-绝缘体相变导致的电导率变化对锂离子电池进行高温保护.通过对比,研究了高温下常规锂离子电池和加入PTC材料的锂离子电池的抗高温性能以及PTC材料在电池中的电阻温度变化效应.结果表明,温度高于80 ℃时该PTC材料在电池中的PTC效应非常显著,有效地改善了锂离子电池的热安全性.     

废旧锂离子电池正极材料钴酸锂层状结构的活化研究

为了实现废旧锂离子电池材料的再利用,本文采用热重-差热分析法对废旧锂离子电池正板材料钴酸锂做了分析研究.根据它的热稳定,通过在400℃和600℃下保温,分别将粘结剂PVDF和碳粉除去,使其活化再生,并对其活化机理进行了讨论.通过XRD表征及分析,结果表明:失效的钴酸锂正极材料经过焙烧活化后,纯度较高,结晶度提高,晶体结构恢复成为规整层状结构,离子排列有序,有利于锂离子在晶体中有效嵌入和脱出.     

电动车锂离子电池的材料问题

简要介绍了我国电动车的开发现状, 指出了发展电动车的瓶颈是电池；阐明了锂离子电池对发展电动车的作用，特别强调目前的关键是研发适于电动车的锂离子电池材料；简述了作者的实验室在电动车锂离子电池关键材料研究方面的最新进展。     

收集烟头制备锂离子电池负极材料

研究了一种新型的垃圾箱来收集废旧烟头,并将收集的烟头通过一步煅烧的方法制得多孔的无定形炭,将其作锂离子电池负极材料.对所得的材料进行X-射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、拉曼(Raman)和投射扫描电子显微镜(TEM)表征.结果表明,该材料在0.5C的电流密度下,在循环100圈后其容量能够保持在240(mA·h)/g,具有实际应用的潜质.该研究有希望解决废弃烟头的回收利用问题.     

首科集团营造良好孵化环境 促进锂离子电池正极材料钴酸锂产业发展

在家电产业和信息产业快速发展的带动下，我国已成为世界第二大锂离子电池生产国。专家预测，锂离子电池正极材料在我国蕴藏巨大的市场潜力。锂离子电池是第三代二次可充电绿色环保电池，广泛应用于小型便携式电器电源，如移动电话、笔记本电脑、照相机以及电动自行车、摩托车的电源。锂离子电池由正极、负极和电解液三部分组成。正极材料是直接影响锂离子电池整体性能的核心因素，主要包括钴酸锂、锰酸锂、镍酸锂等。专家预计，钴酸锂将是未来5年锂离子电池最主要、使用最广泛的正极材料。     

锂离子电池研究现状

锂离子电池和传统的蓄电池比较起来,不但能量更高,放电能力更强,循环寿命更长,而且其储能效率能够超过90%,以上特点决定了锂离子电池在电动汽车、存储电源等方面极具发展前景。本文对对锂离子电池的正极材料、负极材料、电解液等方面的研究现状进行探讨。     

多孔碳材料的合成及其在锂离子电池中循环性能的研究

基于多孔有机聚合物及其衍生碳材料在锂离子电池负极材料领域的发展和研究现状,探究了一种孔径可控的多孔碳纳米球的合成方法 .首先,设计合成了6,13-双（双4-溴苯基亚甲基）并五苯化合物,并以此为单元制备了一系列具有规则形貌的新型多孔有机聚合物.通过将不同孔径尺寸的聚合物在不同温度下进行碳化,以此探究碳化温度对材料电化学性能的影响.根据得到的数据可知,多孔碳材料THF-800具有最好的循环稳定性和优异的倍率性能,由此证明THF-800在锂离子电池负极材料领域具有潜在应用价值.此外,对锂离子电池负极材料孔径尺寸进行了调控,可以促进有机材料在锂离子电池中的应用,最终拓展了多孔有机聚合物衍生碳材料在锂离子电池负极材料中的应用范围.     

废旧锂离子电池中有价金属的回收

采用超声波分离电极材料-酸浸-钴锂沉淀新工艺分离并回收了废旧锂离子电池中的有价金属。超声波分离中所研究溶剂的分离效果为：NMP〉DMF〉DMSO〉〉丙酮。超声波处理可降低分离温度与时间。采用该工艺，电极材料用NMP于40℃超声波处理15min可完全剥离；所剥离电极材料中99．4％的钴锂可酸浸出；酸浸液中99．5％的钴离子可以高密度球形CoC2O4回收；钴沉淀分离后，滤液中94．5％的锂离子可以Li2CO3沉淀回收。以所回收钴锂化合物制备的LiCoO2具有良好的电化学性能。     

电动汽车动力电池技术研究进展

 从锂离子电池材料技术、单体电池、电池系统等几个方面对锂离子动力电池的发展进行了评述。锰酸锂一般应用于轻型电动车辆,也可与三元材料混合提升新能源车辆用电池的安全性和倍率性能;磷酸铁锂适用于中等比能量要求的动力电池;三元材料通过材料、隔膜涂层和电池技术的改进提升安全性后适用于高比能量型电池;石墨负极目前仍然是广泛应用的负极材料,在碳负极材料中添加硅等高容量材料的努力仍在进行中,液体电解液在向高电压和宽工作温区方向发展;小圆柱电池、方形金属壳电池和软包电池各有特点,适应了多元化的电动汽车应用需求,国产制造设备技术水平持续提升,电池系统技术方面需要整车和电池方面合作努力以提升安全性和可靠性。锂离子动力电池是目前最具实用价值的动力电池,预期其比能量在不久的将来可提升至300 (W·h)/kg,满足新能源汽车产业未来10年的发展需求。