三种预处理方法对废旧锂离子三元正极材料（LiNiXCoYMnZO2）回收和水热再生的影响

中南大学材料科学与工程学院 余 凡 刘美华

1 回收废旧三元正极材料的三种预处理方法

采用煅烧法、溶剂法以及碱溶解的方法回收废旧三元正极材料，本文详细研究了三种方法对回收三元正极材料的形貌、结构、杂质含量及再生后容量的影响。煅烧处理时，温度过高会对废旧正极材料的结构造成严重的破坏，使其难以再生成功，因此在使用该方法的过程中控制温度十分关键；溶剂法处理废旧正极材料也与固液比、温度、超声时间等有关。而结果表明，在三种方法均为最佳条件的前提下，用煅烧法和溶剂法处理的再生材料的电化学性能也不是很高；相对来说，NaOH回收的废旧材料杂质较少，再生后电化学性能最好。用NaOH回收的再生三元正极材料在0.1C的倍率下放电容量约为130mAh·g-1。循环100圈之后，容量仍保持在127.4 mAh·g-1。

废旧锂离子正极材料的回收利用是当今的热点问题。锂离子电池正极活性材料由于具有较高的经济价值，在回收过程中一直受到人们的高度重视。迄今为止，已经探索了三种不同的活性阴极材料回收技术，即火法、湿法和直接法。其中，直接回收法具有一些独特的优点，包括:（1）工艺相对简单；（2）活性物质再生后可直接再利用；（3）与火法冶金和湿法冶金相比，其排放量显著降低，二次污染更少。然而，直接回收法是一种新兴的回收工艺，其工艺流程还不够成熟，有待进一步研究。

锂电池的湿法冶金工艺和直接回收工艺都需要一个预处理工艺，即将阴极活性物质从阴极片上剥离。……