Al在廢舊及修復(fù)LiFePO4／C中的存在形式

李 薦，張敏超，王利華，趙小勇，李 花，肖宜華，池哲曦，田基德，申 昆

（1.中南大學(xué)材料科學(xué)與工程學(xué)院，湖南 長沙 410083；2.北京賽德美資源再利用研究院有限公司，北京 100000；3.中南大學(xué)冶金與環(huán)境學(xué)院，湖南 長沙 410083；4.湖南省正源儲能材料與器件研究所，湖南長沙 410083）

作為鋰離子電池中的一種，磷酸鐵電池因其具有循環(huán)壽命長、安全性能好、綠色環(huán)保等突出優(yōu)勢，被廣泛應(yīng)用于乘用車和儲能等領(lǐng)域。然而，作為車用動力電源的磷酸鐵鋰電池，壽命僅有5～7 a，到期后，終將面臨著退役與回收的雙重問題。早期服役的鋰離子電池以磷酸鐵鋰為主，占比超過70%［1，2］。因此，目前退役的鋰離子電池中70%以上為磷酸鐵鋰電池。磷酸鐵鋰電池是由外殼、磷酸鐵鋰、石墨、隔膜、電解液、集流體等組成，雖然不含鉛、鉻等重金屬，其電解液中含有大量的碳酸脂類有機溶劑和LiPF6電解質(zhì)鹽，隔膜為高分子聚合物，若處置不當(dāng)，會污染環(huán)境。

磷酸鐵鋰材料在電池中占比最大，其含有的鋰屬于有價金屬，經(jīng)濟價值高。從資源循環(huán)利用和環(huán)境保護(hù)的雙重角度出發(fā)，回收再生退役磷酸鐵鋰材料意義重大。退役磷酸鐵鋰的回收再生方法主要有濕法冶金和物理修復(fù)等［3］。Bian等［4］采用 H3PO4溶解退役LiFePO4／C，重新合成了 LiFePO4／C。該法制備的LiFePO4／C材料電化學(xué)性能優(yōu)異，在0.1 C時放電比容量達(dá)159.2mAh／g，經(jīng)過500次循環(huán)后容量保持率達(dá)到95.4%。許多研究表明，濕法冶金回收再生退役磷酸鐵鋰存在較多缺陷，酸堿的使用會帶來新的環(huán)境問題［5，6］，造成環(huán)境處理成本高、經(jīng)濟附加值低。……