消费电子和电动汽车产业的快速发展导致了大量废锂离子电池的产生,其资源回收成为当前循环经济领域关注的重点。离子液体自产生以来,由于其显著的物理性能和化学性能就在许多领域得到了广泛的应用。本研究将水溶性离子液体引入到废锂离子电池预处理过程,将拆解得到阴极部分置于加热的离子液体中,可不必破碎废锂离子电池(尤其针对动力锂离子电池),减少手工拆解剥离、破碎超声分离、或者破碎 NMP 分离等处理环节,实现了铝箔和正负极材料高效分离。
相关技术特点介绍如下:
1.通过热离子液体拆解,可回收高纯度的金属铝和铜;
2.采用草酸浸提处理回收钴酸锂材料,缩短了传统的浸提、沉淀回收工艺;
3.铜、铝金属回收率超过 98%,钴、锂金属回收率超过 95%。
清华大学是一所综合性的研究型大学,是中国高层次人才培养和科学技术研究的基地,被誉为“红色工程师的摇篮”。学校设有理学、工学、文学、艺术学、历史学、哲学、经济学、管理学、法学、教育学、医学和交叉学科等12个学科门类、21个学院、59个教学系,开设有87个本科专业;有博士后科研流动站50个,一级学科国家重点学科22个,一级学科博士、硕士学位授权点62个,截至2023年8月,清华大学位列2023年ABC中国大学排名第1位、软科2023中国内地大学排名第1位,在2024年QS世界大学排名位列第25名。
评价单位:“科创中国”时空信息卫星导航产业科技服务团 (中国测绘学会)
评价时间:2023-10-25
综合评价
该成果是在废锂离子电池资源化回收中的关键阶段,如铜铝和正负极材料的高效分离、正极材料的快速浸提、产物的有效分离上进行相应的科学研究。实现了铝箔和正负极材料高效分离,并在实验室内完成的金属铜、铝、钴、锂的回收率超过95%,可回收的金属经济价值较高。
另外,由于废旧动力电池含有 300-1000V 不等的高压,如果在回收、拆解、处理过程中操作不当, 可能带来起火爆炸、重金属污染、有机物废气排放等多种问题,故废电池资源化回收技术在废旧动力电池的妥善处理上,无论是从保护环境和还是社会安全的角度考虑都具有必要性。
要注意的是,目前行业仍然处在早期,成熟的商业模式仍处在探索之中。且该成果适用范围广泛,具有环保高效等特点,但也存在一些限制,比如成本较高,在实际应用中需要进行成本效益的综合考虑。
总而言之,该成果技术思路方向很好,有比较广阔的应用空间,且有利于当前政策要求,值得支持。
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