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退役动力锂离子电池三元材料有价组分高效分离与循环利用技术及应用

成果类型:: 新技术

发布时间: 2023-08-31 16:02:50

科技成果产业化落地方案
方案提交机构:成果发布人| 尹普 | 2023-08-31 16:02:50

该项成果解析了退役动力锂离子电池集流体热解有机物转化与防控机制,正极材料碳热还原反应机理,开发了集流体可控热解与正极废料深度还原耦合调控技术,实现了有机污染物的脱除、集流体中铜铝的回收、废极粉的高效富集和可控相转化,提升了后续高值金属湿法浸出的效率。

1.基于废旧锂离子电池正极材料酸性湿法浸出液溶液中离子存在形式、离子-配体交互作用关系与界面化学反应平衡原理,开发了镍钴锰锂有价元素梯级分离技术。得到 4N 级高纯碳酸锂,电池级碳酸锂、硫酸钴、硫酸镍等产品。该技术可在一定程度上规避相似元素分离相互干扰、元素逐一分离级数多的问题。

2.揭示了过渡金属共萃取与共沉积机制,探究了过渡金属氢氧化物晶体生长与团聚机理,开发了系列氢氧化物前驱体可控制备技术,实现了废旧电池正极材料有价组分短流程高值化循环利用。该技术不仅实现了锂资源的综合回收,而且以提取的镍钴锰混合溶液为原料,通过晶体生长与团聚行为调控,实现了高值前驱体材料的短流程可控制备。

推广应用情况:中南大学、清华大学、衢州华友资源再生科技有限公司、华友新能源科技(衢州)有限公司、浙江天能新材料有限公司共同开展了退役动力锂离子电池三元材料有价组分回收利用研究,发明了有价组分高效分离与短流程循环利用方法。基于基础理论和技术研究,建成了年处理1万吨的失效锂离子电池有价组分破碎分选生产线、废旧三元锂电正极材料有价金属梯级分离生产线和年产2.6万吨高镍三元前驱体循环再生生产线。

完成人:杨越、徐盛明、刘秀庆、甄爱钢、周勤俭、宋云峰、夏仙满、向波、刘润清、孔繁振。

完成单位:中南大学、清华大学、衢州华友资源再生科技有限公司、华友新能源科技(衢州)有限公司、浙江天能新材料有限公司。

经济效益: 2018-2020年实施期间,生产经营稳定,新增销售额为20.7亿元,新增利润总额约1.43亿元,经济效益显著。

社会效益:本项目的实施提升了退役锂离子电池回收理论和技术水平,缓解我国钴、镍、锂等战略金属资源紧缺局面,促进我国锂电新能源产业可持续发展。

中南大学、清华大学、衢州华友资源再生科技有限公司、华友新能源科技(衢州)有限公司、浙江天能新材料有限公司共同开展了退役动力锂离子电池三元材料有价组分回收利用研究,发明了有价组分高效分离与短流程循环利用方法。希望提供技术服务的方式转化落地。