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废旧锂离子电池正极材料回收技术研究

目录

文档综述．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．5

1.1研究背景与意义．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．8

1.1.1锂离子电池产业发展现状．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．9

1.1.2资源枯竭与环境压力分析．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．11

1.1.3正极材料回收的战略价值．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．13

1.2国内外研究现状述评．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．15

1.2.1国外再生技术动态．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．17

1.2.2国内研究进展概述．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．19

1.2.3技术难点与发展趋势．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．20

1.3本研究目标与内容．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．22

1.3.1主要研究目的．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．23

1.3.2核心研究任务．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．25

1.3.3技术路线方案．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．25

废旧锂离子电池正极材料特性与来源．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．26

2.1常用正极材料类型分析．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．29

2.1.1磷酸锂铁锰材料研究．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．30

2.1.2三元钴镍锰材料分析．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．31

2.1.3其他新型正极材料介绍．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．34

2.2废旧电池来源与成分剖析．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．36

2.2.1聚合物电池回收路径．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．37

2.2.2金属壳体电池处理方式．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．38

2.2.3材料化学组分识别．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．40

2.3正极材料在使用与废弃过程中的变化．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．41

2.3.1结构稳定性演变．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．42

2.3.2元素分布均匀性变化．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．46

2.3.3污染物共混现象．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．48

正极材料回收核心预处理技术．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．49

3.1电池物理拆解与模块化处理．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．54

3.1.1安全拆解操作规程．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．56

3.1.2金属外壳与电芯分离．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．57

3.1.3正极片与电解液/集流体分离．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．58

3.2正极片的清洗与脱附．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．61

3.2.1非极性溶剂初步萃取．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．63

3.2.2极性溶剂深度脱附锂盐．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．64

3.2.3杂质去除与纯化效率评估．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．69

3.3有效成分的富集与分离．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．70

3.3.1基于密度/粒径的物理分离．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．74

3.3.2微波/超声辅助Dieselex提取．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．77

3.3.3得率与纯度控制优化．．．．．．．．．．．．