废旧磷酸铁锂电池正极材料固相法再生研究进展

doi:10.11962/1006-4990.2019-0524

无机盐工业 ›› 2020, Vol. 52 ›› Issue (9): 6-8.doi: 10.11962/1006-4990.2019-0524

废旧磷酸铁锂电池正极材料固相法再生研究进展

刘佩文^1,^3,⁴(),董鹏^2,^3,⁴,孟奇^2,^3,⁴(),杨轩^1,^3,⁴,周思源^1,^3,⁴

1.昆明理工大学材料科学与工程学院,云南昆明650093
2.昆明理工大学冶金与能源工程学院
3.锂离子电池及材料制备技术国家地方联合工程实验室
4.云南省先进电池材料重点实验室

收稿日期:2020-03-22 出版日期:2020-09-10 发布日期:2020-09-27
作者简介:刘佩文（1996— ）,男,硕士研究生,锂离子电池材料及回收利用;E-mail： 1666705921@qq.com。
基金资助:
国家自然科学基金项目(51764029);云南省应用基础研究计划项目(2018FB087);国家重点研发计划项目(2019YFC1803501);云南省教育厅科学研究基金项目(2020J0070)

Research development of solid phase regeneration of cathode material of spent lithium iron phosphate batteries

Liu Peiwen^1,^3,⁴(),Dong Peng^2,^3,⁴,Meng Qi^2,^3,⁴(),Yang Xuan^1,^3,⁴,Zhou Siyuan^1,^3,⁴

1. Faculty of Materials Science and Engineering,Kunming University of Science and Technology,Kunming 650093,China
2. Faculty of Metallurgy and Energy Engineering,Kunming University of Science and Technology
3. National and Local Joint Engineering Laboratory for Lithium-ion Batteries and Materials Preparation Technology
4. Key Laboratory of Advanced Battery Materials of Yunnan Province

Received:2020-03-22 Published:2020-09-10 Online:2020-09-27

摘要/Abstract

摘要：

新能源汽车的发展带动了锂离子动力电池产销量的增长,其中磷酸铁锂电池（LFPBs）占有较大的市场份额。由于锂离子电池寿命有限,废旧LFPBs数量逐年增加,其含有丰富的金属资源,也存在环境危害,因此开展废旧LFPBs回收研究具有经济效益和环境效益。固相法再生是废旧LFPBs回收的主流方案,为此综述了废旧LFPBs固相法再生的方法,包括无氧化预处理再生和氧化预处理再生,并对比了各种方法的优缺点。无氧化预处理再生法可制备具有良好晶型的正极材料;氧化预处理再生法可控制再生正极材料的含碳量,有助于进一步提升LFPBs的电化学性能。

关键词: 废旧磷酸铁锂, 正极材料, 再生, 固相法

Abstract:

The development of new energy vehicles has led to the growth of production and sales of lithium-ion power batteries,among which lithium iron phosphate batteries（LFPBs） have a large market share.Due to the limited lifs of lithium-ion battery,the number of waste LFPBs is increasing year by year.It contains abundant metal resources and also has environmental hazards.Therefore,it has economic and environmental benefits to carry out research on waste LFPBs recovery.Solid phase regeneration is the mainstream scheme of waste LFPBs recovery.The methods of solid phase regeneration for waste LFPBs recovery,such as non-oxidation pretreatment regeneration and oxidation pretreatment regeneration,were summarized.The advantages and disadvantages of each method were compared.The regeneration method without oxidation pretreatment can prepare cathode materials with good crystalline phase.The regeneration method with oxidation pretreatment can control the carbon content of regenerated cathode materials and further improve the discharge capacity of LFPBs.

Key words: spent lithium iron phosphate, cathode material, regeneration, solid phase method

中图分类号:

TQ131.11

刘佩文,董鹏,孟奇,杨轩,周思源. 废旧磷酸铁锂电池正极材料固相法再生研究进展[J]. 无机盐工业, 2020, 52(9): 6-8.

Liu Peiwen,Dong Peng,Meng Qi,Yang Xuan,Zhou Siyuan. Research development of solid phase regeneration of cathode material of spent lithium iron phosphate batteries[J]. Inorganic Chemicals Industry, 2020, 52(9): 6-8.

图/表 2

参考文献 14

[1]	Wang L H, Li J, Zhou H M, et al. Regeneration cathode material mi-xture from spent lithium iron phosphate batteries[J]. Journal of Ma-terials Science:Materials in Electronics, 2018,29(11):9283-9290.
[2]	冉敬文, 刘鑫, 裴军, 等. 我国锂资源开发的生产工艺现状[J]. 广州化工, 2016,44(13):4-5,37.
[3]	Kim H S, Shin E J. Re-synjournal and electrochemical characteris-tics of LiFePO₄ cathode materials recycled from scrap electrodes[J]. Bulletin of the Korean Chemical Society, 2013,34(3):851-855.
[4]	陈江平, 宋大卫, 宋继顺, 等. 废旧磷酸铁锂电池中的正极材料的绿色回收和高效利用[C]// 第31届全国化学与物理电源学术年会论文集.天津:中国电子学会化学与物理电源技术分会, 2015: 171-172.
[5]	Li X, Zhang J, Song D, et al. Direct regeneration of recycled cathode material mixture from scrapped LiFePO₄ batteries[J]. Journal of Po-wer Sources, 2017,345:78-84.
[6]	Song X, Hu T, Liang C, et al. Direct regeneration of cathode materi-als from spent lithium iron phosphate batteries using a solid phase sintering method[J]. RSC Advances, 2017,7(8):4783-4790.
[7]	杨秋菊, 赵世超, 王楠, 等. 废旧动力锂离子电池中磷酸铁锂的再生[J]. 电池, 2014,44(1):60-62.
[8]	卞都成, 刘树林, 孙永辉, 等. 废旧LiFePO₄正极材料的循环利用及电化学性能[J]. 硅酸盐学报, 2015,43(11):1511-1516.
[9]	谢英豪, 余海军, 欧彦楠, 等. 从废旧动力电池中回收制备磷酸铁锂[J]. 电源技术, 2014,38(12):2239-2241,2257.
[10]	陈永珍, 黎华玲, 宋文吉, 等. 废旧磷酸铁锂材料的固相再生及电化学性能研究[J]. 化工学报, 2018,69(12):5316-5325.
[11]	Pei F, Wu Y, Zhang W H, et al. Preparing LiFePO₄ using recovered materials from waste Li-ion battery[J]. Advanced Materials Rese-arch, 2013, 726-731:2940-2944.
[12]	董重瑞, 赵光金, 赵栋, 等. 废旧电池磷酸铁锂正极的中温回收及再生[J]. 电源技术, 2019,43(2):201-203,240.
[13]	卞都成, 刘树林, 田院. 固相补锂法再利用废旧LiFePO₄正极材料及电化学性能[J]. 无机盐工业, 2016,48(2):71-74.
[14]	陈永珍, 黎华玲, 宋文吉, 等. 废旧磷酸铁锂材料碳热还原固相再生方法[J]. 化工进展, 2018,37(S1):133-140.

[1]	杨福, 解玉龙. 三元材料LiNi_0.65Co_0.15Mn_0.2O₂的制备及Na⁺掺杂改性研究[J]. 无机盐工业, 2025, 57(3): 43-49.
[2]	宋佳禧, 计任飞, 陈君, 林森, 于建国. 深度失活三元正极材料特性分析及预处理研究[J]. 无机盐工业, 2025, 57(2): 44-49.
[3]	成小强, 马俊, 冯彬, 白立光, 赵晓东. 固定床过氧化氢生产工艺后处理工序的应用探讨[J]. 无机盐工业, 2025, 57(2): 98-104.
[4]	田朋, 张浩然, 徐金钢, 牟晨曦, 徐前进, 宁桂玲. 氧化铝溶胶改性锂离子电池正负极材料的研究[J]. 无机盐工业, 2024, 56(9): 44-53.
[5]	陈雪, 欧阳全胜, 邵姣婧. 基于固-固反应机制锂硫电池的最新研究进展[J]. 无机盐工业, 2024, 56(9): 12-23.
[6]	刘慈军, 吴子杨, 程书凯, 陈旭勇. 再生细骨料对超高性能混凝土的力学与自收缩性能影响[J]. 无机盐工业, 2024, 56(9): 75-81.
[7]	徐晶, 王大辉, 陈怀敬, 郭永琪, 郑阳. 电动汽车退役动力电池中LiFePO₄材料再生利用研究进展[J]. 无机盐工业, 2024, 56(8): 1-8.
[8]	张瑞君, 陈国良, 宋春草, 朱亚飞. 氧化石墨烯对再生砂超高性能混凝土力学及抗氯离子渗透性能的影响[J]. 无机盐工业, 2024, 56(8): 54-59.
[9]	苏宝才, 张勤, 谢元健, 蔡平雄, 潘远凤. 磷酸铁锰锂材料的合成方法及结构改性的研究进展[J]. 无机盐工业, 2024, 56(7): 28-36.
[10]	王君婷, 马航, 查坐统, 万邦隆, 张振环. 磷酸铁工业废水处理工艺研究进展[J]. 无机盐工业, 2024, 56(6): 26-33.
[11]	刘德新, 马腾跃, 安金玲, 刘进荣, 何伟艳. 锰基钠离子电池正极材料设计及电化学性能研究[J]. 无机盐工业, 2024, 56(3): 51-55.
[12]	周煌, 胡晓萍, 任稳, 曹鑫鑫. 硫掺杂Na₃（VOPO₄）₂F正极材料的制备及储钠性能[J]. 无机盐工业, 2024, 56(2): 30-37.
[13]	葛建华, 谢敏燕, 欧阳全胜, 邵姣婧. 废旧动力电池正极材料再生工艺研究进展[J]. 无机盐工业, 2024, 56(12): 79-87.
[14]	刘佳盛, 罗晓强, 侯翠红, 薛灵伟. 氟掺杂对LiMn_0.8Fe_0.2PO₄/C正极材料电化学性能的影响[J]. 无机盐工业, 2024, 56(11): 45-50.
[15]	刘娟, 蒋庆来, 张月异. 4.6 V高电压钴酸锂正极材料Al-Zn共掺杂研究[J]. 无机盐工业, 2024, 56(11): 59-64.

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