從磷酸鐵鋰離子電池中回收和制備環(huán)境功能材料方面取得了進(jìn)展

近年來(lái)，隨著移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)、儲(chǔ)能、新能源電動(dòng)汽車(chē)等技術(shù)的快速發(fā)展，鋰離子電池的需求和產(chǎn)值也迅速上升。據(jù)國(guó)家統(tǒng)計(jì)局?jǐn)?shù)據(jù)顯示，2010年至2017年，我國(guó)累計(jì)鋰離子電池?cái)?shù)量達(dá)到444.3億塊，其中磷酸鐵鋰離子電池占比從2015年的69%上升到更大的市場(chǎng)份額。隨著充放電循環(huán)次數(shù)的新增，鋰離子電池最終將被廢棄，成為巨大的城市礦山。據(jù)估計(jì)，到2020年，我國(guó)將有250億塊鋰離子電池被丟棄，大約50萬(wàn)噸。許多使用過(guò)的鋰離子電池不僅可以緩解鈷、鋰等戰(zhàn)略金屬的快速消耗，還會(huì)造成潛在的環(huán)境污染風(fēng)險(xiǎn)。鋰離子電池中鋰、鎳、鈷等貴重金屬的回收利用受到廣泛關(guān)注。為了提高有價(jià)金屬的回收率和減少固體廢物管理的風(fēng)險(xiǎn)，人們開(kāi)發(fā)了各種各樣的技能。

針對(duì)大型磷酸亞鐵鋰離子電池的市場(chǎng)份額在我國(guó),環(huán)境功能材料研究機(jī)構(gòu)我國(guó)科學(xué)院城市環(huán)境研究所開(kāi)發(fā)了一種方法羥基磷酸鐵的制備磷酸亞鐵鋰離子電池的陽(yáng)極片通過(guò)水熱處理恢復(fù)浪費(fèi)磷酸亞鐵鋰離子電池。磷酸鐵鋰離子電池完全放電后，含有磷酸鐵鋰的正極片可拆卸。180C水處理5小時(shí)后，正極材料與鋁箔可以有效分離。通過(guò)XRD將水熱產(chǎn)物的重要低值組分轉(zhuǎn)化為磷酸鐵羥基(FPOH)。該功能材料可吸附水中的鉛重金屬離子，并能有效催化過(guò)氧化氫降解有機(jī)污染物，如染料亞甲藍(lán)。根據(jù)吸附后的吸附動(dòng)力學(xué)、等溫線和產(chǎn)物表征，F(xiàn)POH對(duì)鉛離子的最大吸附能力為43.203mg/g，最終生成安全積累的產(chǎn)物羥基磷酸鉛。猝滅實(shí)驗(yàn)推測(cè)FPOH催化有機(jī)染料過(guò)氧化氫降解的機(jī)理是芬頓反應(yīng)生成的羥基自由基參與了降解反應(yīng)。本研究為我國(guó)鋰離子電池比例較高的磷酸鐵鋰離子電池廢料的回收供應(yīng)了一種廢物處理方法。