废旧磷酸钒锂电池材料回收及再利用研究

摘要

针对磷酸钒锂电池材料溶解-沉淀回收困难的问题,采用NaOH溶液浸泡磷酸钒锂电极,溶解集流体铝箔,分析过滤产物中锂、钒、磷和碳的摩尔比,依据分析结果添加LiOH·H2O、V2O5、NH4H2PO4和蔗糖,使过滤产物和添加物的混合物中,锂、钒、磷和碳的摩尔比为3.15:2:3:3,对混合物进行不添加酸和添加盐酸处理,在氩气气氛中于300℃下预烧结4h,冷却和研磨后,再于氩气气氛中800℃下煅烧12h,得到磷酸钒锂正极材料.与不经酸处理获得磷酸钒锂相比,X射线衍射(XRD)测试结果表明,经过酸处理工艺获得的磷酸钒锂结晶更好,其衍射峰与单斜结构磷酸钒锂谱图一致;扫描电子显微镜(SEM)测试结果表明,经过酸处理工艺获得的正极材料结晶粒径更小,粒径分布较均匀;能谱分析结果表明,产物中没有残存的氯;电化学测试结果表明,经过酸处理工艺获得的磷酸钒锂首次放电比容量为93.8 mAh/g,50次循环后的容量保持率为98.4％.