研究开发带电废旧锂电池安全破碎分选与组分高效分离归集技术和基于锂离子脱嵌行为的选择性优先提锂与杂质定向脱除技术,形成带电废旧锂电池安全预处理和正负极粉选择性优先提锂高效制备电池级碳酸锂新技术及系统,为废旧锂电池回收新技术生产线提供工艺技术方案。
(1)带电废旧锂电池安全破碎分选与组分高效分离归集技术
针对电池拆解、破碎、分离归集过程中的安全环保问题,拟开展废旧锂电池电解质定向分离特性研究,开发气氛保护下的强化电解质分离工艺技术;针对各类有机组分的物化性质差异,基于热挥发冷凝技术,研究废旧锂电池有机组分高效分离工艺技术,实现废旧锂电池免放电安全破碎与组分高效分离归集。
(2)基于锂离子脱嵌行为的选择性优先提锂与杂质定向脱除技术
针对磷酸铁锂电池和三元锂电池分别开展废旧锂电池正负极粉选择性优先提锂的技术研究,针对废旧磷酸铁锂电池正负极粉研究湿法过程多相反应动力学,研发新药剂、新过程控制方法和新反应器;针对废旧三元锂电池正负极粉研究选择性优先提锂过程的化学反应机理等,利用并强化重金属元素(镍钴锰)与轻金属元素(锂)的浸出反应热力学差异,深入研究镍钴锰元素在选择性优先提锂浸出过程中物相的变化运用电化学方法,研究过渡金属离子的氧化还原反应及特征配位规律,开发新型选择性优先提锂药剂,形成选择性优先提锂新工艺;研究富锂溶液中氟等杂质元素的定向脱除以及镍钴锰等有价元素的定向回收利用新技术。
项目团队承担了国家重点研发计划、科技支撑计划、自然科学基金重点项目等国家级、省部级课题10余项,获国家级、省部级等奖项10余项,发表相关高水平论文200余篇。本项目参与单位或人员已完成废旧锂电池回收领域的技术调研、可行性分析、技术研发、生产工艺设计等诸多项目,完全具备废旧电池安全拆解、有价元素清洁高效提取等关键技术研发能力和应用基础。
评价单位:“科创中国”广西科技服务团 (广西壮族自治区科学技术协会)
评价时间:2023-10-20
综合评价
随着锂电池应用更加广泛,退役锂电池的处置问题将日益突出。本项目将可以实现本区新能源汽车、两轮车、储能等用途报废锂电池在本省集中无害化和资源化处置,减少报废锂电池安全环保风险,为广西新能源产业发展解决后顾之忧,并带动相关再生资源行业(例如报废新能源汽车回收行业)的发展,以环保化和资源化助力“双碳”目标的实现。建议进一步推广。
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