江蘇師范大學(xué)化學(xué)與材料科學(xué)學(xué)院楊舜、閆霄等在“回收廢舊鋰離子電池中的有價(jià)金屬”方面取得重要進(jìn)展,該成果發(fā)表在Angewandte ChemieInternational Edition,題為“Recycling Valuable Metals from Spent Lithium-Ion Batteries UsingCarbothermal Shock Method(碳熱沖擊法回收廢舊鋰離子電池中的有價(jià)金屬)”。論文第一作者為江蘇師范大學(xué)碩士研究生諸許慧,通訊作者為楊舜副教授和閆霄副教授,江蘇師范大學(xué)為唯一通訊單位。該論文受到了國家自然科學(xué)基金、發(fā)改委“環(huán)保功能吸附材料制備技術(shù)國地聯(lián)合工程實(shí)驗(yàn)室”開放課題基金的資助。
圖1. 碳熱沖擊法還原浸出鋰離子電池正極材料示意圖
碳熱沖擊法具有溫度分布均勻、升溫/降溫速度快(104-105 ℃/s)、反應(yīng)溫度高(約2200°C)和超快反應(yīng)時(shí)間(20s左右)的特點(diǎn)。在碳熱沖擊還原產(chǎn)物中,簡單的水浸即可高效和高選擇性地回收鋰,水浸渣中的鎳、鈷和錳可以通過低濃度的稀酸實(shí)現(xiàn)高效回收。碳熱沖擊法適用于多種廢舊鋰離子電池正極材料,在其他類型正極材料的回收中也具有同樣優(yōu)異的表現(xiàn)。該工作中所報(bào)道的碳熱沖擊工藝對(duì)能耗依賴小,且具有潛在的規(guī)?;瘧?yīng)用能力,為廢舊鋰離子電池中有價(jià)金屬的回收提供了一種高效率、低能耗和環(huán)境友好的處理方法。論文鏈接:https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/anie.202300074
圖2. (a) LCO, (b) LMO, (c) NCM111, (d) NCM523,(e) NCM622, and (f) NCM811正極材料碳熱沖擊還原前后的XRD圖
楊舜副教授(http://chem.jsnu.edu.cn/36/c0/c15352a210624/page.htm),主要從事廢舊鋰離子電池回收和水污染治理相關(guān)研究,近年來主持國家自然科學(xué)基金青年基金和江蘇省自然科學(xué)基金青年基金等科研項(xiàng)目4項(xiàng),以通訊或第一作者在Advanced Materials, AngewandteChemie International Edition, Small和Nanoscale等國內(nèi)外學(xué)術(shù)期刊上發(fā)表SCI論文20余篇,授權(quán)發(fā)明專利3件。
閆霄副教授(http://chem.jsnu.edu.cn/36/c1/c15352a210625/page.htm),主要從事鋰(離子)電池電極材料的構(gòu)筑以及回收再利用方面的研究,主持國家自然科學(xué)基金青年基金、江蘇省高校自然科學(xué)研究重大項(xiàng)目等科研項(xiàng)目5項(xiàng)。近年來,以第一或通訊作者在Angew. Chem. Int. Edit., J. Mater. Chem. A, J. Power Sources和Nanoscale等期刊發(fā)表論文30余篇,授權(quán)發(fā)明專利2件,獲吉林省優(yōu)秀博士學(xué)位論文。