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内容推荐 本书系统介绍了退役三元(Ni、Co、Mn)锂离子电池电极材料的资源属性,揭示了电极材料解离和浸出困难的内在原因;通过微波辅助的方式改善电极材料碳热还原焙烧和浸出特性,揭示了还原焙烧过程中电极材料物相耗散行为和转移机制,阐明了过渡金属的还原路径及晶体结构的演化机理,并探讨了关键工艺条件对电极材料还原焙烧和高效浸出行为的影响规律。 本书可供矿物加工工程、环境工程、化学工程与技术等领域及相关领域的科研、管理人员阅读,也可作为高等院校相关专业师生的参考书。 目录 1 绪论 1.1 锂离子电池简介 1.1.1 锂离子电池发展现状 1.1.2 锂离子电池的物理组成及资源化属性 1.2 退役锂离子电池回收意义 1.2.1 退役锂离子电池的资源回收价值 1.2.2 退役锂离子电池回收的环境保护意义 1.3 退役锂离子电池资源化研究现状 1.3.1 退役锂离子电池电极材料预处理方法 1.3.2 电极材料中有价金属浸出 1.3.3 有价金属的分离与提纯 1.3.4 电极材料再合成及修复再生方法 2 退役锂离子电池电极材料性质 2.1 锂离子电池原料组成 2.2 退役锂离子电池回收工艺简介 2.3 实验方法 2.3.1 分析方法 2.3.2 定量指标 2.4 退役锂电材料性质分析 2.4.1 正极材料的化学组成 2.4.2 物相分析 2.4.3 表面分析 2.4.4 微观形貌分析 2.4.5 正、负极电极材料的粒度分布 2.4.6 热失重行为 2.4.7 退役锂电材料在微波场中的升温行为 3 电极材料解离及过渡金属还原焙烧特性 3.1 实验设备 3.2 微波热效应原理 3.3 电极材料碳热还原热力学分析 3.3.1 LiNi0.5Co0.2Mn0.3O2材料的基础热力学数据求解 3.3.2 电极材料碳热还原热力学分析 3.4 电极材料还原焙烧过程的解离行为 3.4.1 有机黏结剂脱除特性 3.4.2 电极材料组分耗散行为 3.4.3 电极材料解离行为的形貌表征 3.5 电极材料还原焙烧过程的物相演化机制 3.5.1 电极材料还原过程物相结构演化特性 3.5.2 三元材料还原过程中过渡金属元素还原规律 3.6 焙烧参数对电极材料还原行为影响规律 3.6.1 微波功率对电极材料还原影响 3.6.2 焙烧时间对电极材料还原影响 3.6.3 恒温温度对电极材料还原影响 3.6.4 正、负极材料比例影响 3.7 常规热解条件下电极材料还原焙烧行为 3.7.1 恒温温度对电极材料还原影响 3.7.2 恒温时间对电极材料还原影响 3.8 还原焙烧对电极材料内部结构影响的宏/微观尺度分析 3.8.1 实验样品制备 3.8.2 还原焙烧对正极材料表面微观形貌的影响 3.8.3 还原焙烧对电极材料宏观尺度形貌影响 3.8.4 还原焙烧对电极材料晶体结构影响 3.8.5 还原焙烧对电极材料表面元素分布影响 4 微波辅助电极材料酸浸理论及工艺优化 4.1 实验方法 4.2 正极材料与葡萄糖酸反应机理 4.3 工艺参数对电极材料浸出的影响规律 4.3.1 微波功率对电极材料浸出率的影响 4.3.2 恒温温度对电极材料浸出率的影响 4.3.3 反应时间对电极材料浸出率的影响 4.3.4 酸浓度对电极材料浸出率的影响 4.3.5 固液比对电极材料浸出率的影响 4.3.6 搅拌转速对电极材料浸出率的影响 4.4 浸出过程的工艺优化 4.4.1 响应面分析实验方法 4.4.2 实验因素筛选及析因分析 4.5 Box-Behnken设计优化浸出工艺 4.6 响应面模型建立及分析 4.6.1 微波功率和搅拌转速的交互作用 4.6.2 微波功率和时间的交互作用 4.6.3 搅拌转速和时间的交互作用 4.7 电极材料浸出动力学 4.7.1 浸出动力学基础 4.7.2 浸出控制过程 4.7.3 浸出动力学模型建立 4.7.4 微波辅助电极材料浸出动力学分析 4.7.5 浸出残余物的微观性质分析 4.7.6 微波强化电极材料浸出理论模型 4.8 退役电极材料浸出工业实践探索 5 LiNi1/3Co1/3Mn1/3O2三元材料再生实验 5.1 实验方法 5.1.1 正极材料的液相重组再生 5.1.2 正极材料的再生与电化学性能测试 5.2 LiNi1/3Mn1/3C01/3O2前驱体再生机理 5.2.1 金属离子与有机物的螯合反应 5.2.2 中间体、前驱体的制备生成机理 5.3 再生材料物相性质表征 5.3.1 再制备中间体及LiNi1/3Co1/3Mn1/3O2合成材料的表面形貌 5.3.2 再合成电极材料的物相结构分析 5.3.3 再生电极材料的内部晶体结构 5.3.4 再生材料的粒度分布和热重分析 5.3.5 再生电极材料的表面金属元素价态分析 5.4 再生电极材料的电化学性能表征 参考文献 |