废旧石墨再生负载Fe3O4@Fe复合材料及其电化学性能

梁力勃，杨生龙，蒋 英，赖飞燕，张晓辉

(1.桂东电子科技有限责任公司，广西贺州 542899；2.贺州学院材料与化学工程学院，广西贺州 542899)

锂离子电池(LIB)具有容量大、电压高、记忆效应小、自放电慢等优点，已广泛应用于手机、笔记本电脑、电动工具、医疗设备以及混合动力电动汽车和纯电动汽车(HEV/EV)。据报道，2014—2019 年全球LIB 的产量增加了149.4 GWh[1]，特别是在中国，2014—2019 年LIB 的产量增加了100 GWh[2]。我国锂电池行业还有很大的增长空间，到2023 年，锂离子电池预计将到283 亿只[3]。锂离子电池的使用寿命为3～5 年，废旧锂离子电池的电解液会产生有害气体氟化氢(HF)，重金属(例如Co、Ni 和Mn)会污染环境。因此，开发一种高效节能的方法回收废旧锂离子电池中的材料很有必要。

目前，针对废旧锂离子电池回收的研究主要集中在正极材料的回收再利用，对负极材料石墨的回收研究较少。但是在锂离子电池充放电过程中，石墨不发生化学反应，回收过程也相对容易。废旧锂离子电池中再生石墨主要用于锂离子电池负极、锂离子电池正极表面包覆、废水吸附等方面，如马震等[4]以废旧锂离子电池中的石墨为原料，通过微波剥离和喷雾干燥的方法制备具有SP2和SP3碳杂化的石墨，在0.1C下循环100 圈，放电比容量仍保持400 mAh/g；詹剑虹等[5]利用磷酸三乙酯来分离石墨和铜箔，再经500 ℃煅烧2 h 后，制备得到纯度较高的氧化石墨烯，作为再生磷酸铁锂的包覆材料，得到电化学性能良好的磷酸铁锂/碳复合正极材料。

本研究在前期采用硫酸浸出负极石墨……