废旧锂离子电池的有价金属提取与球形镍钴锰酸锂材料的可控制备研究

钴资源短缺已成为制约锂离子电池工业发展的重要因素，而废旧锂离子电池钴镍含量高、产生量大，随意弃置危害环境、又浪费镍钴资源，其有效回收与资源化循环技术已成为研究热点。针对锂离子电池材料钴含量高、并含有镍、锰等元素的特点，结合锂离子电池正极材料向代钴方向发展，提出了将废旧锂离子电池的有价金属提取过程与球形镍钴锰酸锂的可控制备有机结合的新方法。将研究废电池材料的选择性浸出过程及其动力学调控机制；选择性除杂的分离工艺原理、除铁过程的非均相形核机理、萃取分离杂质过程的强化机制等。通过对镍钴锰酸锂前驱体共沉积体系的热力学分析，确定最佳的控制结晶工艺参数，研究混合溶液的浓度、氢氧化钠的温度、晶化时间、络合剂、辅助络合剂等影响对镍钴锰酸锂前驱体球形化的影响，随后将球形镍钴锰酸锂前驱体与锂源混合进行固相反应合成镍钴锰酸锂。因镍钴锰酸锂的掺杂成分可调、电化学性能好，可望为废旧锂离子电池的直接材料化提供新途径。