现碳中和是全球最为最紧迫的任务。 我国新能源汽车快速发展 2015年,中国新能源汽车产量开始放量;2023年,销量达到950万辆,年增长率37.9%。 新能源产业发展前景巨大 2021.3,总书记提出构建以新能源为主体的新型电力系统、 退役电池回收技术研究现状 磷酸铁锂电池退役量面临爆发式增长 据中商产业研究院数据,2022年退役电池数量在20万吨左右,预计到2025年该数值或将达到174万吨上下,2030年达380万吨上下。 当电池容量衰减到初始容量的80%左右,电池将退役;亟待回收处理的电池主要为磷酸铁锂电池,占比达60%以上。 退役磷酸铁锂电池是重要的城市矿产 集流体和正极材料极具回收价值 我国废旧LFP电池利用的主流技术与问题 退役磷酸铁锂电池回收技术思路 磷酸铁锂制备技术现状 液相法(德方纳米):高倍率、低温性能好,压实密度低; 固相法:工艺/设备简单、过程可控性好,产品质量稳定。 固相法是磷酸铁锂主要制备方法 生产厂家包括安达科技、裕能、贝特瑞、万润、天赐等。 化学法回收废旧电池的总体思路 电池黑粉制电池级材料进展 杂质种类多、形态复杂、多物相夹杂 杂质来源: Al, Cu:来源于铝箔、铜箔,为单独物相; Ni, Co, Mn:来源于混入的三元电池;Ti、Zr等为掺杂元素; F:来源于电解质LiPF6及粘结剂PVDF; C:来源于负极石墨及导电剂炭黑。 选择性提锂铁磷渣杂质多、组成复杂 含来自于集流体、三元材料、正极材料掺杂物质等多元杂质;铁磷渣主要物相为磷酸铁和石墨,因黏结剂粘结作用粒度分布宽。 提锂渣制磷酸铁技术路线 技术挑战:铁磷渣高效溶解和磷酸铁制备过程中杂质行为调控 杂质在二水磷酸铁中掺杂的DFT模拟 建立了铁磷渣酸浸液“双酸法”制备电池级磷酸铁新技术 结语与展望 双碳战略为磷酸铁锂电池发展提供了重大发展机遇,市场需求持续增长; 退役磷酸铁锂电池兼具资源和环境属性,是重要的城市矿产,亟待回收; 磷酸铁锂回收主要有三类技术:先提锂、后提锂、一步法,技术各具特色,目前先提锂技术先行一步; 团队聚焦磷酸铁制备技术研发,基于磷酸铁相转规律,建立提锂渣/铁磷溶液双酸法制备电池级磷酸铁新技术,正在推进万吨级规模产业化。 来源:SMMlg...