废弃锂离子二次电池的再生技术进展

（2）制取钴镍合金
虽然钴、镍在溶液中反常的共沉淀作用提高了它们的分离难度，但是也可以根据这个作用，通过共同沉淀来制取钴镍合金[20]：利用电解冶金法处理浸出液，其中的钴、镍发生共沉淀作用，虽然浸出液中镍钴的比率很高，但是由于这种共沉淀的反常，使得所得到的合金中钴的含量较高，沉淀过程中的主要问题是氢气的放出会导致电流效率的下降，以及由于内部压力和氢气的共同作用引起沉淀物的扭曲和裂缝。
3 电极材料的直接修复回收技术
电极材料中的金属除了可以分别回收之外，也可以直接将电极材料分离出来进行修复。锂离子电池的报废是由电极材料的失效造成的，其中正极材料的失效占据主导地位。引起正极材料失效的原因目前认为主要有以下两个：⑴电池经过多次循环之后在电极材料表面形成钝化膜，使得阻抗增大，从而影响充放电性能；⑵电池在使用过程中不可避免地进行过充放电，正极材料中锂离子的过度脱嵌，使得其层状堆积结构发生改变（以Li1-xCoO2电极为例）：层状LiCoO2结构中，Li+、Co3+和氧原子的堆积呈现三方对称性，充放电过程中，锂离子可以从所在的平面发生可逆脱嵌/嵌入反应，当锂离子从LiCoO2中的脱嵌量x>0.5时，Li1-xCoO2在有机溶剂中不稳定，会发生失去氧的反应，同时，层状结构中的CoO2次晶格由于钴从其所在的平台迁移到锂所在的平面，导致结构不稳定而使钴离子通过锂离子所在的平面迁移到电解质中，发生容量衰减，并伴随钴的损失[1]。
Lee等[21]利用凝胶-溶胶工艺制备正极材料LiCoO2：硝酸浸出之后的浸出液中加入LiNO3溶液调整锂、钴离子的比例为1.1，之后加入无定型柠檬酸生成前驱体，前驱体在950℃煅烧24 h后得到的LiCoO2具有很好的充放电容量和循环性能。
Kim等[22]进行了LiCoO2修复分离的探索研究：自制了一个含有两个聚四氟乙烯室的不锈钢高压锅设备，将包含LiCoO2、导电炭、粘结剂、隔膜等的废LiCoO2电极，直接置于这个设备中，并在200℃的浓LiOH溶液中利用水热方法，修复并同时分离出LiCoO2材料，该方法步骤简单，虽然LiCoO2并未得到完全分离，但是修复LiCoO2作为锂离子电池的正极材料是可行的，该方法主要是依据“溶解-沉淀”的作用机制。
金泳勋等[23]则利用浮选法从废锂离子电池中回收锂钴氧化物：预处理之后得到的电极材料（锂钴氧化物和石墨混合粉末），在马弗炉中于773 K温度下进行热处理(在这个温度下，有机粘结剂挥发，锂钴氧化物表面由疏水性变为亲水性)，然后用浮选法分离锂钴氧化物和石墨，在最佳浮选条件下(煤油用量0.2 kg/t，MIBC用量0.14 kg/t，矿浆固体浓度10％)，从废锂离子电池中浮选回收锂钴氧化物产品，其中锂和钴含量高于93％，锂和钴的回收率为92%。
4 结 论
20世纪90年代初，锂离子电池进行了商品化生产，它是在对原来以金属锂为负极的锂原电池的基础上发展起来的。同时，环保意识的日益增强，对铅、镉等有毒金属的使用日益受到限制，也是锂离子电池发展的推动力之一。因此，锂离子电池又被称作环保电池。
目前锂离子电池的再生技术研究，重点是电极材料中贵重金属的回收。冶金技术是现在锂离子电池中金属回收的主要技术，冶金技术的发展，也不断推动着锂离子电池再生技术的发展,特别是微生物浸出技术在冶金领域已经发展的比较成熟，但是应用于锂离子电池的处理还是空白，今后随着对环境要求的提高以及能源的短缺，这种技术也必然会在锂离子二次电池的处理中广泛应用。此外，在经历了初步的发展之后，锂离子电池的再生，已经开始考虑电极材料的直接修复，虽然修复技术目前还只是处于探索性研究阶段，但它也必然会成为今后锂离子电池再生的可行手段之一。
锂离子电池还刚刚处于发展的起步阶段，关于锂离子电池的再生技术研究，目前也只是刚刚起步，随着锂离子电池市场使用率的提高，今后锂离子电池的再生将产生巨大的市场。而今后锂离子电池的再生也将不仅仅局限于电极材料中贵重金属的回收。同时随着其它相关技术的发展，再生技术也将呈现多样化趋势。
参考文献
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