| 基于高效回收废旧锂离子电池正极材料的低共熔溶剂的筛选 |
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| 引用本文： | 巩珊珊,吴彤,王官格,黄擎,苏岳锋,吴锋.基于高效回收废旧锂离子电池正极材料的低共熔溶剂的筛选[J].高等学校化学学报,2021,42(10):3151. |
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| 作者姓名： | 巩珊珊 吴彤 王官格 黄擎 苏岳锋 吴锋 |
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| 作者单位： | 北京理工大学材料学院,北京100081;北京理工大学重庆创新中心,重庆401120;北京理工大学材料学院,北京100081 |
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| 基金项目： | 国家重点研发计划项目(2016YFB0100301);国家自然科学基金(21875022) |
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| 摘 要： | 针对废旧锂离子电池(LIBs)回收过程中产生的二次污染及高能耗等问题, 提出了一种绿色高效浸出废旧LIBs正极材料中有价金属的新方法. 以氯化胆碱和不同的氢键供体(草酸、 丙二酸、 戊二酸和苯磺酸)为原料, 合成了氯化胆碱/酸二元低共熔溶剂(DES)、 氯化胆碱/酸/水和氯化胆碱/酸/乙醇等三元DES. 通过傅里叶变换红外光谱(FTIR)和核磁共振波谱(NMR)表征了氯化胆碱和酸之间氢键的形成过程, 探究了DES中羧酸的烷基链长、 酸性大小以及添加水和乙醇组分对浸出废旧LiCoO2正极材料的影响. 研究结果表明, 羧酸烷基链长的增加会使DES的浸出能力下降; 酸的酸性大小不能作为溶解金属氧化物能力强弱的主要依据; 加入等摩尔量的水对DES的浸出效率影响较小, 而等摩尔量加入无水乙醇会影响DES的氢键结构, 对浸出结果影响较大. 筛选出氯化胆碱/苯磺酸/乙醇DES作为废旧LiCoO2绿色高效的浸出剂, Li和Co的浸出效率分别高达98.6%和95.2%.
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| 关 键 词： | 低共熔溶剂 氢键 废旧锂离子电池 高效回收 |
| 收稿时间： | 2021-06-01 |
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