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退役三元锂电池循环利用系统减碳效率评估及优化分析 被引量:8
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作者 李建西 宋小龙 +3 位作者 潘京津 庄绪宁 赵静 豆咏琪 《中国环境科学》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第1期488-496,共9页
随着我国新能源汽车产业的快速发展,大批动力电池进入退役期.针对退役动力电池循环利用现状,识别降本减碳协同效应并开展系统优化分析,成为重要研究课题.本文综合采用生命周期评价和生命周期成本方法,分析了当前我国退役三元锂电池循环... 随着我国新能源汽车产业的快速发展,大批动力电池进入退役期.针对退役动力电池循环利用现状,识别降本减碳协同效应并开展系统优化分析,成为重要研究课题.本文综合采用生命周期评价和生命周期成本方法,分析了当前我国退役三元锂电池循环利用系统的碳足迹和经济成本.结果表明,1GWh容量的退役三元锂电池循环利用系统碳足迹和生命周期成本分别为-2.33×10_(7)kgCO_(2)eq和-33613.15万元.结合碳足迹和生命周期成本二维指标开展减碳效率评估和情景分析发现,相对于现实系统,汽车生产商主导的优化情景减碳效率较低,提高梯次利用比例的优化情景具有最优减碳效率.通过提高梯次利用比例和采用先进资源化技术均能够显著提升退役三元锂电池循环利用系统的减碳效率. 展开更多
关键词 退役三元锂电池 生命周期评价 碳足迹 生命周期成本分析 减碳效率
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基于生命周期期评价的退役三元锂电池循环利用系统能耗与碳足迹分析 被引量:3
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作者 李建西 李英顺 +3 位作者 庄绪宁 吴雯杰 黄庆 宋小龙 《上海第二工业大学学报》 2022年第1期1-9,共9页
随着新能源汽车产业的快速发展,动力电池进入大规模退役期,退役动力电池循环利用及其节能减排效应成为重要研究课题。采用生命周期评价方法分析了当前我国退役动力电池循环利用系统的能耗和碳足迹。研究结果表明,1kWh容量的退役三元锂... 随着新能源汽车产业的快速发展,动力电池进入大规模退役期,退役动力电池循环利用及其节能减排效应成为重要研究课题。采用生命周期评价方法分析了当前我国退役动力电池循环利用系统的能耗和碳足迹。研究结果表明,1kWh容量的退役三元锂电池循环利用全生命周期能耗与碳足迹分别为􀀀160:19 MJ和􀀀12:11 kg CO_(2)eq。再生材料产出对能耗和碳足迹贡献最大,其对生命周期能耗和碳足迹的贡献分别为126.58%和135.20%;其次为电池梯次利用,其对生命周期能耗和碳足迹的贡献为26.59%和28.16%。通过开展情景分析发现,构建多方参与的联合回收模式、提高梯次利用比例和采用先进资源化技术可显著降低退役三元锂电池循环利用系统的生命周期能耗和碳足迹。 展开更多
关键词 退役三元锂电池 生命周期评价 能耗 碳足迹
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退役三元锂电池材料浸出工艺研究 被引量:4
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作者 侯晓川 包申旭 +1 位作者 李政希 唐华英 《稀有金属与硬质合金》 CAS CSCD 北大核心 2023年第2期98-103,共6页
采用硫酸浸出退役三元锂电池材料,分别考察了硫酸用量、搅拌速率、还原剂用量、浸出液固比、浸出时间、浸出温度、浸出电位等因素对原料中Ni、Co、Mn、Li浸出的影响,确定了优化的浸出技术参数。结果表明,在硫酸用量为理论量的110%、搅... 采用硫酸浸出退役三元锂电池材料,分别考察了硫酸用量、搅拌速率、还原剂用量、浸出液固比、浸出时间、浸出温度、浸出电位等因素对原料中Ni、Co、Mn、Li浸出的影响,确定了优化的浸出技术参数。结果表明,在硫酸用量为理论量的110%、搅拌速率250 r/min、还原剂用量为原料的70%、浸出液固比5∶1、浸出时间4 h、浸出温度85℃、浸出电位250 mV的优化浸出条件下,原料中Ni、Co、Mn和Li的浸出率均高于99%。本工艺研究为退役三元锂电池材料资源化综合利用提供了科学依据。 展开更多
关键词 退役三元锂电池 硫酸浸出 焦亚硫酸钠
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低温焦硫酸钾焙烧选择性回收退役三元锂电池中的锂 被引量:4
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作者 姬海燕 刘家印 +3 位作者 张捷菲 米雪 刘春力 谢满华 《有色金属(冶炼部分)》 CAS 北大核心 2021年第12期51-56,共6页
通过低温焦硫酸钾焙烧与盐溶液浸出复合,实现了退役三元锂电池正极材料中锂的选择性回收。系统研究了焙烧温度、焦硫酸钾与正极材料质量比、焙烧时间对锂、钴、镍、锰回收效果的影响和作用机制。结果表明,在焙烧温度350℃、正极材料与... 通过低温焦硫酸钾焙烧与盐溶液浸出复合,实现了退役三元锂电池正极材料中锂的选择性回收。系统研究了焙烧温度、焦硫酸钾与正极材料质量比、焙烧时间对锂、钴、镍、锰回收效果的影响和作用机制。结果表明,在焙烧温度350℃、正极材料与焦硫酸钾质量比1∶2、焙烧时间60min的条件下,再经草酸钾水溶液浸出后,锂的回收率达到97.21%,镍的浸出率为2.61%,钴的浸出率为3.1%,锰的浸出率为10.8%。同时,采用XRD、SEM和EDS表征焙烧前后材料的晶体结构、表面形貌以及元素组成变化,阐明了焦硫酸钾焙烧过程中锂、钴、镍、锰的相转化机制。与传统湿法、火法和生物冶金法相比,该回收技术低能耗、应用前景广阔。 展开更多
关键词 退役三元锂电池 焦硫酸钾 低温焙烧 草酸钾浸出 选择性回收
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退役三元锂离子电池正极材料中有价金属的回收与再生研究进展
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作者 张豪 宋东祺 +3 位作者 闫庆康 柏明军 万浩 郭慧 《湿法冶金》 CAS 北大核心 2024年第5期513-523,共11页
退役三元锂离子电池正极材料(NCM)富含Li、Ni、Co、Mn等有价金属,其高效分离与回收对环保至关重要。评价分析了化学沉淀法、溶剂萃取法和电化学沉积法分离溶解态Li、Ni、Co、Mn的工艺原理、条件及效果;根据NCM正极材料的失效机制,对直... 退役三元锂离子电池正极材料(NCM)富含Li、Ni、Co、Mn等有价金属,其高效分离与回收对环保至关重要。评价分析了化学沉淀法、溶剂萃取法和电化学沉积法分离溶解态Li、Ni、Co、Mn的工艺原理、条件及效果;根据NCM正极材料的失效机制,对直接再生策略的固态烧结、水热法和锂基共晶熔盐法,以及间接再生策略的共沉淀法、溶胶凝胶法和电化学法的发展现状及优缺点进行了系统评述;总结了锂、镍、钴、锰等有价金属分离与电极材料再生过程中面临的挑战,并提出了改进方向,旨在为退役三元锂离子电池正极材料中有价金属的高效回收利用提供重要指导。 展开更多
关键词 退役三元离子电池 正极材料 分离 再生 有价金属 研究进展
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退役三元锂离子电池材料浸出液除铁工艺研究 被引量:1
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作者 侯晓川 包申旭 +2 位作者 李政希 唐华英 阮招娣 《稀有金属与硬质合金》 CAS CSCD 北大核心 2023年第4期28-32,共5页
以退役三元锂离子电池材料浸出液作为研究对象,对该浸出液的除铁工艺进行了研究。分别考察了浸出液除铁后的终点pH值、反应时间、反应温度以及氧化剂加入系数β(n_(NaClO_(3))∶n_(Fe))对三元锂离子电池材料浸出液除铁的影响。优化的浸... 以退役三元锂离子电池材料浸出液作为研究对象,对该浸出液的除铁工艺进行了研究。分别考察了浸出液除铁后的终点pH值、反应时间、反应温度以及氧化剂加入系数β(n_(NaClO_(3))∶n_(Fe))对三元锂离子电池材料浸出液除铁的影响。优化的浸出液除铁工艺参数为:终点pH值为4.5、反应时间为2.5 h、反应温度为85℃、β=1.1,在该优化条件下,除铁率大于98%,且渣含镍小于0.2%。该研究结果为退役三元锂离子电池材料资源的综合利用提供了科学依据。 展开更多
关键词 退役三元离子电池材料 浸出液 氯酸钠 除铁率 渣含镍
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退役三元动力锂电池全元素循环再利用工艺研究
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作者 陆钧皓 《无机盐工业》 CAS CSCD 北大核心 2023年第6期92-103,共12页
对退役动力锂电池正极材料(LiNi_(0.5)Co_(0.2)Mn_(0.3)O_(2))优先提锂后的滤渣进行Ni、Co、Mn元素提取,利用(C_(8)H_(17)O)_(2)PO_(2)H(P204)萃取剂在萃取pH为3、萃取相比V(O)∶V(A)=1∶1(有机相和水相体积比)、萃取时间为15min、萃取... 对退役动力锂电池正极材料(LiNi_(0.5)Co_(0.2)Mn_(0.3)O_(2))优先提锂后的滤渣进行Ni、Co、Mn元素提取,利用(C_(8)H_(17)O)_(2)PO_(2)H(P204)萃取剂在萃取pH为3、萃取相比V(O)∶V(A)=1∶1(有机相和水相体积比)、萃取时间为15min、萃取级数为3级、盐洗相比V(O)∶V(A)=1∶2、反萃相比V(O)∶V(A)=1∶0.5、反萃时间为15 min、反萃级数3级的条件下萃取Mn,所得Mn回收率为98.6%,MnSO_(4)纯度为99.5%(质量分数)。利用(C_(8)H_(17))_(2)PO_(3)H(P507)萃取剂在萃取pH为4.5、萃取相比V(O)∶V(A)=1∶1、萃取时间为10 min、萃取级数为2级、盐洗相比V(O)∶V(A)=1∶2、反萃取相比V(O)∶V(A)=1∶0.5、反萃时间为10 min、反萃级数2级的条件下萃取Co,所得Co回收率为96.5%,CoSO_(4)纯度为94.9%(质量分数)。利用(C_(8)H_(17))_(2)PO_(2)H(C272)萃取剂对萃取Mn、Co后的萃余液进行深度除杂后回收Ni元素,所得Ni回收率为96.5%,NiSO_(4)纯度为97.3%(质量分数)。利用回收得到的电池原材料重新合成电池正极材料,并测试其晶体结构、物理性能和电化学性能,结果表明,合成后的正极材料相关性能指标达到YS/T 798—2012《镍钴锰酸锂》行业标准,具备进入电池行业的条件。 展开更多
关键词 退役三元动力电池 萃取 盐洗 正极材料
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报废三元锂电池的绿色短流程再生技术 被引量:1
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作者 蔡乐涛 顾卫华 马恩 《有色金属(冶炼部分)》 CAS 北大核心 2022年第9期43-48,共6页
国家“双碳”战略的实施需要绿色创新技术的支持。综合运用元素分析、ICP-OES等方法分析退役三元锂电池中黑粉的成分;通过吉布斯自由能和饱和蒸气压分析,论证了真空碳还原法回收Li和去除Al的可行性。真空碳还原试验结果表明,在550℃可... 国家“双碳”战略的实施需要绿色创新技术的支持。综合运用元素分析、ICP-OES等方法分析退役三元锂电池中黑粉的成分;通过吉布斯自由能和饱和蒸气压分析,论证了真空碳还原法回收Li和去除Al的可行性。真空碳还原试验结果表明,在550℃可以回收98.17%的Li,在850℃可去除98.21%的Al;通过氧化焙烧方式,在750℃可去除100%的C,最终得到三元前驱体。 展开更多
关键词 退役三元锂电池 真空冶金 氧化焙烧 绿色短流程 前驱体
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退役锂离子电池锂资源回收工艺 被引量:1
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作者 王海 边煜华 +6 位作者 王佳东 刘朝阳 张杰 姚健 高宣雯 刘朝孟 骆文彬 《储能科学与技术》 CAS CSCD 北大核心 2023年第5期1453-1460,共8页
回收退役三元锂电池中的有价金属,可减少环境污染和缓解资源匮乏等问题。本研究通过一种先进、简单的前端提锂工艺,将拆解退役锂离子电池得到的正负极混合粉置于管式炉中,在750℃下对管式炉维持一定的压力并持续通入二氧化碳焙烧1 h,焙... 回收退役三元锂电池中的有价金属,可减少环境污染和缓解资源匮乏等问题。本研究通过一种先进、简单的前端提锂工艺,将拆解退役锂离子电池得到的正负极混合粉置于管式炉中,在750℃下对管式炉维持一定的压力并持续通入二氧化碳焙烧1 h,焙烧后得到含锂焙烧粉。再往焙烧粉中加入一定量的水制成浆料,并持续性通入二氧化碳气体,经固液分离后得到含碳酸氢锂的溶液,再将溶液经加热分解后制备得到纯度为99.5%的电池级碳酸锂。整套工艺锂综合浸出率可达99.05%,回收率可达99%,在实现高回收率的基础上兼具成本低效益高的优势,为目前较为先进的回收技术之一,能够有效解决目前锂回收难、回收成本高、经济效益差的问题。 展开更多
关键词 退役三元锂电池 资源回收 电池级碳酸
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