本文主要研究内容
作者朱坤（2019）在《废旧锂离子电池中LiCoO2高温热解还原机理及钴的回收》一文中研究指出：近几年,随着电子产品、新能源汽车等大规模储能商品的发展,锂离子电池作为高效的储能设备,其应用规模及产量快速增长,大量的废旧锂离子电池因此而产生。废旧锂离子电池内部含有重金属元素,处理不当容易造成资源浪费,也会造成环境污染,危害人类健康。实现废旧锂离子电池的无害化处理及资源化,具有一定的社会价值。本文以锂离子电池中典型的废旧18650型电池为研究对象,采用高温热解结合化学沉淀的方法回收废旧锂离子电池中的钴。首先,对废旧锂离子电池预处理过程中放电、破碎和筛分工艺进行实验研究,得到最佳条件。其次,利用热力学理论分析钴酸锂和石墨在氮气环境下的还原反应机理,推断反应进程,并设计实验进行理论验证,了解碳热还原反应机理。然后,结合热分析动力学计算了钴酸锂碳热还原反应的“动力学三因子”。最后结合响应面优化法,优化了化学法回收钴的工艺条件。在高温热分解过程中,利用负极石墨还原正极钴酸锂。该回收方法避免了将废旧锂离子电池正极材料和负极材料分开回收,并使石墨得到了回收利用,为工业化应用提供理论依据。本论文主要结论如下:1、放电条件为20%NaCl溶液将废旧锂离子电池放电300min。钴酸锂主要集中在破碎粒径范围为0.425 mm以下的电池材料中,电极材料应过60目标准筛,破碎时间应为3 min。2、在氮气气氛下,钴酸锂与石墨的混合物能够发生还原反应,且随着温度的升高,该反应越容易进行,反应产物为碳酸锂和钴单质。钴的回收率可以达到94.75%,锂的回收率可以达到92.24%。3、经过非等温法中的多重升温速率法,即Flynn-Wall-Ozawa法和Kissinger法计算得出:钴酸锂混合物在氮气气氛下的热分解反应的活化能E为275.68 kJ/mol。指前因子A为1.8125×l07s-。采用Coats-Redfem积分式推断出钴酸锂混合物在氮气气氛下热分解反应的机理是反Jander方程的三维扩散机理,即:f(α)=2/3[(1+α)-1/3-(1+α)-2/3]4、硫酸浓度、过氧化氢与正极材料的液固比、浸出时间和浸出温度对钴的浸出效率有明显影响,其中,经响应面优化分析可得,液固比、浸出温度、H2SO4浓度对浸出率的影响是显著的,交互项对浸出率的影响是不显著的。通过优化实验得出H2SO4+H2O2体系浸出钴的最佳实验条件为液固比为6.2 mL·g-1,浸出温度为96℃,浸出时间为45 min,H2SO4浓度为1.2 mol.L-1。5、钴沉淀反应的最佳条件为:浸出液pH为1.5,[C2O42-]/[Co2+]比值为1.10,反应温度为70℃,沉淀时间为50 min。此工艺回收得到的草酸钴晶体结构较好,纯度较高。
Abstract
jin ji nian ,sui zhao dian zi chan pin 、xin neng yuan qi che deng da gui mo chu neng shang pin de fa zhan ,li li zi dian chi zuo wei gao xiao de chu neng she bei ,ji ying yong gui mo ji chan liang kuai su zeng chang ,da liang de fei jiu li li zi dian chi yin ci er chan sheng 。fei jiu li li zi dian chi nei bu han you chong jin shu yuan su ,chu li bu dang rong yi zao cheng zi yuan lang fei ,ye hui zao cheng huan jing wu ran ,wei hai ren lei jian kang 。shi xian fei jiu li li zi dian chi de mo hai hua chu li ji zi yuan hua ,ju you yi ding de she hui jia zhi 。ben wen yi li li zi dian chi zhong dian xing de fei jiu 18650xing dian chi wei yan jiu dui xiang ,cai yong gao wen re jie jie ge hua xue chen dian de fang fa hui shou fei jiu li li zi dian chi zhong de gu 。shou xian ,dui fei jiu li li zi dian chi yu chu li guo cheng zhong fang dian 、po sui he shai fen gong yi jin hang shi yan yan jiu ,de dao zui jia tiao jian 。ji ci ,li yong re li xue li lun fen xi gu suan li he dan mo zai dan qi huan jing xia de hai yuan fan ying ji li ,tui duan fan ying jin cheng ,bing she ji shi yan jin hang li lun yan zheng ,le jie tan re hai yuan fan ying ji li 。ran hou ,jie ge re fen xi dong li xue ji suan le gu suan li tan re hai yuan fan ying de “dong li xue san yin zi ”。zui hou jie ge xiang ying mian you hua fa ,you hua le hua xue fa hui shou gu de gong yi tiao jian 。zai gao wen re fen jie guo cheng zhong ,li yong fu ji dan mo hai yuan zheng ji gu suan li 。gai hui shou fang fa bi mian le jiang fei jiu li li zi dian chi zheng ji cai liao he fu ji cai liao fen kai hui shou ,bing shi dan mo de dao le hui shou li yong ,wei gong ye hua ying yong di gong li lun yi ju 。ben lun wen zhu yao jie lun ru xia :1、fang dian tiao jian wei 20%NaClrong ye jiang fei jiu li li zi dian chi fang dian 300min。gu suan li zhu yao ji zhong zai po sui li jing fan wei wei 0.425 mmyi xia de dian chi cai liao zhong ,dian ji cai liao ying guo 60mu biao zhun shai ,po sui shi jian ying wei 3 min。2、zai dan qi qi fen xia ,gu suan li yu dan mo de hun ge wu neng gou fa sheng hai yuan fan ying ,ju sui zhao wen du de sheng gao ,gai fan ying yue rong yi jin hang ,fan ying chan wu wei tan suan li he gu chan zhi 。gu de hui shou lv ke yi da dao 94.75%,li de hui shou lv ke yi da dao 92.24%。3、jing guo fei deng wen fa zhong de duo chong sheng wen su lv fa ,ji Flynn-Wall-Ozawafa he Kissingerfa ji suan de chu :gu suan li hun ge wu zai dan qi qi fen xia de re fen jie fan ying de huo hua neng Ewei 275.68 kJ/mol。zhi qian yin zi Awei 1.8125×l07s-。cai yong Coats-Redfemji fen shi tui duan chu gu suan li hun ge wu zai dan qi qi fen xia re fen jie fan ying de ji li shi fan Janderfang cheng de san wei kuo san ji li ,ji :f(α)=2/3[(1+α)-1/3-(1+α)-2/3]4、liu suan nong du 、guo yang hua qing yu zheng ji cai liao de ye gu bi 、jin chu shi jian he jin chu wen du dui gu de jin chu xiao lv you ming xian ying xiang ,ji zhong ,jing xiang ying mian you hua fen xi ke de ,ye gu bi 、jin chu wen du 、H2SO4nong du dui jin chu lv de ying xiang shi xian zhe de ,jiao hu xiang dui jin chu lv de ying xiang shi bu xian zhe de 。tong guo you hua shi yan de chu H2SO4+H2O2ti ji jin chu gu de zui jia shi yan tiao jian wei ye gu bi wei 6.2 mL·g-1,jin chu wen du wei 96℃,jin chu shi jian wei 45 min,H2SO4nong du wei 1.2 mol.L-1。5、gu chen dian fan ying de zui jia tiao jian wei :jin chu ye pHwei 1.5,[C2O42-]/[Co2+]bi zhi wei 1.10,fan ying wen du wei 70℃,chen dian shi jian wei 50 min。ci gong yi hui shou de dao de cao suan gu jing ti jie gou jiao hao ,chun du jiao gao 。
论文参考文献
论文详细介绍
论文作者分别是来自广西大学的朱坤，发表于刊物广西大学2019-10-14论文，是一篇关于废旧锂离子电池论文,高温热解论文,钴酸锂论文,回收论文,广西大学2019-10-14论文的文章。本文可供学术参考使用，各位学者可以免费参考阅读下载，文章观点不代表本站观点，资料来自广西大学2019-10-14论文网站，若本站收录的文献无意侵犯了您的著作版权，请联系我们删除。
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