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1、用废旧锂离子电池回收的钴制备LiCoO2第41卷2011正第2期4月电池BATTERY'BIM0NTHLYVoI.41.No.2Apr.,2011?科研论文?用废旧锂离子电池回收的钴制备LiCoO2陈亮,瞿毅,赵鹏飞,唐新村(中南大学化学化工学院,湖南长沙410083)摘要:用废旧锂离子电池回收的钴,通过草酸铵[(NH4)2C204]沉淀.固相法制备钴酸锂(LiCoO2),考察了(NH4)2C204用量,沉淀反应温度及时间等的影响,最优条件为:n(C204一):n(Co2)=1.15:1.o0,在4O一5OqC下沉淀10min,相应的钴回收率为99.2%.将CoG204和
2、过量5%的Li2CO3在850℃下焙烧12h,得到LiCo02.XRD,场发射扫描电镜(FE.SEM),充放电测试表明:产物为片状堆积的层状结构,颗粒分散性好,粒径小于10tLm;以0.2C在2.84.4V循环,首次充,放电比容量分别为143.8mAh/140.0mAh/g,第1O次循环的容量保持率为96%.关键词:废旧锂离子电池;回收;草酸钴(CoC204);帝]备;钴酸锂(LiCoO2)中图分类号:TM912.9文献标识码:A文章编号:1001—1579(2011)02—0059—03PreparingLiCoO2usingCorecoveredfromspentLi
3、-ionbatteryCHENLiang,QUYi,ZHAOPeng—fei,TANGXin—cHn(CollegeofChemistryandChemicalEngineering,CentralSouthUniversity,Changsha,Hunan410083,China)Abstract:Lithiumcobaltoxide(LiCoO2)waspreparedviaammoniumoxalate[(NH4)2C204]precipitation—s0{idphasesynthesismethodbyusingcobalt(Co)recoveredfromsp
4、entLi—ionbattery.Effectsof(NH4)2C204concentration,precipitationreactiontern—peratureandtimewereinvestigated.ACorecoveryefficiencyof99.2%WBSachievedatoptimumconditionsofn(C204):n(Co2)=1.15:1.00,precipitatingat4O～50℃f0r10min.LiCoO2WasobtainedbycalciningCoC204with5%excessLi2CO3at850℃for12h.X
5、RD.field-emissionscanningelectronmicroscope(FE—SEM)andcharge-dischargetestsshowedthattheproductWaslaminate-stackedlayeredstructure,theparticlesizewaslessthan10tLm,whencycledin2.8—4.4Vat0.2C,theinitialchargeanddischargecapacityWas143.8mAh/gand140.0mAh/g,respectively,thecapacityretentionatt
6、he10thcycleWaS96%.Keywords:spentLi-ionbattery;recovery;cobaltoxalate(CoG204);preparation;lithiumcobaltoxide(LiCoO2)废旧锂离子电池中含有大量的有价金属,其中钴占12%～18%,回收钴可缓解钴资源紧缺的问题.目前,国内废旧锂离子电池的回收处理尚属起步阶段,相对成熟,经济可行的工艺是湿法冶金工艺【1J,即先对废旧电池进行预处理,富集钴,锂等有价金属,再用湿法技术将钴溶解,以便回收.本文作者尚未见到将回收的CoCO4和Li2CO,直接合成钴酸锂(LiCoO2)用作锂
7、离子电池正极材料的报道,因此以废旧锂离子电池为原料,用(NH4)2C2O4沉淀法从2.乙基己基磷酸一2.乙基己基酯(P507)硫酸反萃液中回收钴,通过固相法合成LiCoO2粉体,并对样品的电化学性能进行分析.1实验1.1材料的制备将回收来的大量废旧锂离子电池手工拆壳,电芯粉碎后,预处理得到活性粉料(湘潭某公司提供),再用2mol/LH2S04(株洲产,AR)+0.15mo]/LNa2S2O3(焦作产,AR)混合溶液在85aC下反应2h(液固比10:1),浸出活性成分,向浸出液中缓慢加入10%NH4HCO(上海产,AR)溶液,调
