废旧动力电池有价元素高效提取与循环利用

2022-03-19

0 | 0

寻求合作

关注此成果

项目持有人: -
工作单位: -
手机: *****
行业分类: -
战略性新兴产业分类: -
项目来源: 云孵
项目所处阶段: 研制阶段
技术领域: 新材料

项目简介:

三元材料LiNixCoyMnzO2是市场上应用广泛的一种商业正极材料。新能源汽车从2009年推广至今,其数量爆发式增长,2019年我国新能源汽车产销量分别超过120万辆,而动力电池的使用年限一般是5年,随着新能源汽车的快速发展,必然出现大量的退役动力电池,预计2020年锂离子电池报废量达到32.2Gwh,共计约50万吨电池材料。废旧三元电池材料回收过程中,提取活性材料中高价金属镍、钴、锰、锂是电池材料回收的核心,也是企业运营的最主要目标之一。在镍钴锰金属离子的分离过程中,传统工艺通过多级萃取联合实现单一金属离子的萃取分离,最终得到单一产品类型。工序较多且复杂,需要大量的专业技术人员进行操作,这样不利于工业化的发展,现有技术中的回收方法提高了从三元电池中回收镍钴锰元素企业的运作门槛,且效率较低,很大程度阻碍了三元电池回收产业的发展,不利于环保和持续发展。因此,开发一种成本低廉、环境友好、适应性强的从废旧锂离子电池电极材料浸出液中回收镍钴锰的工艺技术极具意义。 本项目首次提出了从LiNi0.5Co0.2Mn0.3O2正极材料中回收Li、Ni、Co和Mn的完整工艺,通过浸出-串级萃取-沉淀工艺得到了高纯度的锂、镍、钴和锰产品,实现了单一金属元素的分离提取。同时还可以通过共萃技术直接制得目标三元电池正极材料前驱体(NCM622→NCM111),进而得到正极材料重新供电池生产使用,实现了从废旧动力电池回收到电池生产的闭合循环。这种湿法冶金工艺在从废锂离子电池中分离和回收有价值的金属方面可能具有更广泛的工业应用。 该项目得到中科院重点部署——动力电池高值化循环清洁利用关键技术研发与应用项目的支持。相关研究成果发表文章3篇,申请专利1项,授权1项。

技术/产品创新性:

三元材料LiNixCoyMnzO2是市场上应用广泛的一种商业正极材料。新能源汽车从2009年推广至今,其数量爆发式增长,2019年我国新能源汽车产销量分别超过120万辆,而动力电池的使用年限一般是5年,随着新能源汽车的快速发展,必然出现大量的退役动力电池,预计2020年锂离子电池报废量达到32.2Gwh,共计约50万吨电池材料。废旧三元电池材料回收过程中,提取活性材料中高价金属镍、钴、锰、锂是电池材料回收的核心,也是企业运营的最主要目标之一。在镍钴锰金属离子的分离过程中,传统工艺通过多级萃取联合实现单一金属离子的萃取分离,最终得到单一产品类型。工序较多且复杂,需要大量的专业技术人员进行操作,这样不利于工业化的发展,现有技术中的回收方法提高了从三元电池中回收镍钴锰元素企业的运作门槛,且效率较低,很大程度阻碍了三元电池回收产业的发展,不利于环保和持续发展。因此,开发一种成本低廉、环境友好、适应性强的从废旧锂离子电池电极材料浸出液中回收镍钴锰的工艺技术极具意义。 本项目首次提出了从LiNi0.5Co0.2Mn0.3O2正极材料中回收Li、Ni、Co和Mn的完整工艺,通过浸出-串级萃取-沉淀工艺得到了高纯度的锂、镍、钴和锰产品,实现了单一金属元素的分离提取。同时还可以通过共萃技术直接制得目标三元电池正极材料前驱体(NCM622→NCM111),进而得到正极材料重新供电池生产使用,实现了从废旧动力电池回收到电池生产的闭合循环。这种湿法冶金工艺在从废锂离子电池中分离和回收有价值的金属方面可能具有更广泛的工业应用。 该项目得到中科院重点部署——动力电池高值化循环清洁利用关键技术研发与应用项目的支持。相关研究成果发表文章3篇,申请专利1项,授权1项。

知识产权情况:

行业情况:

市场情况:

项目团队情况: