石墨烯生產廢液中雙球狀碳酸錳的提取及其電化學儲鋰性能

侯宏英， 賈彥鵬， 李俊凱， 蘭建， 陳方淑

（昆明理工大學，a.材料科學與工程學院； b.法學院，昆明 650093）

隨著世界各國現代工業的快速發展，廢棄物排放量日趨新高，帶來了諸多環境問題。為了保護地球環境，2022年9月國家主席習近平在第七屆聯合國大會上鄭重承諾中國將在2030年實現碳達峰，2060年實現碳中和，即“雙碳”目標[1-2]。作為實現“雙碳”目標的八大策略之一，循環經濟秉承“減量化、再利用、再循環”的3R原則, 要求必須對各種廢棄物應收盡收、應用盡用，降低環境排放[3-4]。石墨烯是一種新型功能碳材料，具有良好的物理化學性質，廣泛應用于儲能、催化等多個領域。目前，工業上常采用Hummers法批量生產石墨烯，主要以濃硫酸和高錳酸鉀為氧化劑，將石墨粉剝離并氧化后再還原成為石墨烯[5]。該工藝會產生大量酸性含錳離子的廢液，如果不經處理直接排放，必然會污染環境、浪費資源，但目前文獻中關于石墨烯生產廢液回收的報道比較少。

鋰離子電池因其優異的充/放電性能在便攜式電子設備及電動汽車中得到了廣泛應用和迅猛發展，但由于鋰資源相對較少，且分布不均，導致與鋰離子電池相關的材料價格攀升[6-7]。因此，從廢棄物中提取有用的電極材料，不僅會緩解鋰離子電池供給不足與需求旺盛之間的矛盾，而且有助于發展綠色能源的可持續發展[8-9]。據報道，MnCO3也具備儲鋰活性，是一種候選鋰離子電池負極材料。如李德山等[10]用水熱法制備了花狀MnCO3負極材料，循環100圈后的可逆比容量為241.3 mAh/g；……