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通过内源高级氧化过程从废旧锂离子电池中原位回收有价金属的新策略
Journal of Hazardous Materials ( IF 12.2 ) Pub Date : 2023-06-09 , DOI: 10.1016/j.jhazmat.2023.131818
Yudie Ou 1 , Shuxuan Yan 1 , Lu Yuan 2 , Xiangping Chen 2 , Tao Zhou 1
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更新日期:2023-06-12
Journal of Hazardous Materials ( IF 12.2 ) Pub Date : 2023-06-09 , DOI: 10.1016/j.jhazmat.2023.131818
Yudie Ou 1 , Shuxuan Yan 1 , Lu Yuan 2 , Xiangping Chen 2 , Tao Zhou 1
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从废旧锂离子电池(LIB)中高效、可持续地回收金属资源对于金属资源安全和环境保护至关重要。然而,从集流体(铝箔)上完整剥离正极材料(CM)以及选择性提取锂以实现废锂离子电池中正极的原位和可持续回收仍然是悬而未决的问题。本研究提出了一种自激活和超声波诱导的内源高级氧化工艺(EAOP),用于从废 LiFePO 4的CM中选择性去除PVDF并原位提取Li(LFP) 来解决上述问题。在优化的操作条件下,经过 EAOP 处理后,超过 99 wt% 的 CM 可以从铝箔上分离。高纯度的铝箔可以直接以金属形式回收,并且几乎100%的Li可以从分离的CM中原位提取,然后以Li 2 CO 3的形式回收(纯度>99.9%)。在超声波的诱导和强化下,S 2 O 8 2-被LFP自激活,产生更多的SO 4 •−自由基会攻击 PVDF 粘合剂以确保其降解。PVDF的降解路径和密度泛函理论(DFT)计算也可以支持分析和实验结果。然后,通过进一步氧化LFP粉末中的SO 4 •−自由基,可以实现Li的完全原位电离。这项工作提供了一种新颖的策略,可以有效地原位回收废锂离子电池中的有价值金属,同时最大限度地减少环境足迹。
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