廢舊三元鋰離子電池材料綜合回收技術

新能源與節能環保

鋰電池因其較小體積條件及優越的性能條件，是現代電子產品優先選擇的儲能電池種類，也是新能源汽車主要使用的動力電池。鋰離子電池中含有大量銅、鈷、鎳等元素及有機電解液，報廢后不進行處理必然會造成嚴重的環境污染，破壞生態環境。但其中富含的鋰、鈷、鎳、銅等元素具有非常大的回收利用價值，成果所涉及的技術在廢舊鋰離子電池及生產廢料的回收再利用領域攻克了下列關鍵技術：

1、研究了硫酸化焙燒過程機理，突破了硫酸焙燒對設備腐蝕嚴重的瓶頸，開發了硫酸鹽焙燒工藝，大大緩解了設備的腐蝕，實現了硫酸鹽的循環利用。

2、針對鎳錳鈷還原浸出過程所用雙氧水不穩定、成本高等問題，開發了以淀粉為還原劑的兩段逆流浸出新工藝，避免了雙氧水的使用，提高了浸出液中主金屬離子濃度和硫酸利用率。

3、針對鎳錳鈷溶液制備硫酸鹽產品單一、成本高缺陷，突破鎳錳鈷離子電化學沉積行為控制技術，實現了電化學法一步提取制備含鎳錳鈷的功能材料。

4、突破了鎳鈷錳溶液的深度凈化技術，開發了以含鎳鈷錳物料為原料直接制備三元前驅體技術。

產業化

隨著鋰離子電池的大規模應用，我國已經成為了目前世界上最大的電池生產國，2015年我國動力電池累計報廢量約為1000噸，據預測，到2020年前后，我國各種動力車用電池報廢量將超過1萬噸。從中國鋰電池的市場規模看，2016年-2021年，中國鋰電池的市場規模呈現出穩定的增長趨勢，而同時也帶動鋰電回收的市場規模穩定增長。據有效數據顯示，到2025年，中國退役動力電池累計將達到137.4GWh，需要回收的廢舊電池將達到96萬噸，2030年將達到300.1萬噸。按各類型電池單噸回收收入測算，對應市場空間約為1406億元。因此本成果具有廣泛的應用前景。