河东回收三元正极材料/镍钴锰酸锂工厂

锂电三元材料在高电压下，随着循环次数的增加，二次粒子或团聚态单晶后期可能会出现一次粒子界面粉化或团聚态单晶分离的现象，造成内阻变大、电池容量衰减快、循环变差。

单晶型高电压三元材料，可以提高锂离子传递效率，同时减小材料与电解液之间的副反应，从而提高材料在高电压下的循环性能。利用共沉淀法制备出三元材料前驱体，然后在高温固相的作用下，得到单晶LiNi0.5Co0.2Mn0.3O2

这种材料材料具有较好的层状结构，在 3～4.4 V 下，扣式电池 0.1放电比容量可达 186.7 m Ah/g，全电池1300次循环后放电比容量仍为初始放电容量的 98%，是一种电化学性能的三元正极复合材料。



新正锂业采用特的制备工艺，自行设计和装配了的锂离子电池正极材料生产线，在国际上大规模化生产微米级单晶颗粒改性尖晶石锰酸锂和镍钴锰酸锂三元系正极材料，达到年产500吨的生产能力。

将石墨烯和811型三元材料混合，然后50℃环境下搅拌 8h，再经过干燥，得到石墨烯/811复合材料。由于石墨烯的改性作用，正极材料的容量、循环稳定性以及倍率性能都具有显著的提高。WANG在沉淀法制备三元前体时加入石墨烯，片层结构石墨烯的加入其空腔结构降低了一次颗粒的团聚，缓解外压从而减少二次颗粒碾压的破碎，石墨烯的三维导电网络提高了材料高倍率性和循环性能。

将具有高压稳定性的新型溶剂全部或部分代替目前常用的碳酸酯溶剂确实能有效提高电解液的氧化稳定性。并且大部分的新型有机溶剂具有可燃性低等优点，有望从根本上提高锂离子电池的安全性能，但大部分的新型溶剂还原稳定性差和粘度高，导致电池负极材料的循环稳定性及电池的倍率性能降低。

苏玉长等人将锂源与计量比的前驱体混合后置于微波炉中，抽真空并通入氧气，通过控制微波功率以实现不同速率的升温，加热到750℃后烧结20 min，自然冷却至室温得到正极材料。



利用XRD、SEM和充放电等手段，对合成材料的结构、微观形貌和电化学性能进行了表征。实验结果表明，在1300 W 的输出功率的微波中合成的正极材料，在0.2C充放电条件下，放电比容量高达185.2m Ah / g，库伦效率为84%，循环30次后保持92.3%的容量（2.8～4.3 V），表现出了良好的电化学性能和应用潜力

利用这一加热原理，可以用于制备三元正极材料。HSIEH采用新型红外加热焙烧技术制备三元材料，将镍钴锰锂乙酸盐加水混合均匀，然后加入一定浓度的葡萄糖溶液，真空干燥得到的粉末在红外箱中350℃焙烧1h，然后在900℃氮气气氛下焙烧3h，一步制得碳包覆的333型三元正极材料，在 2.8～4.5V电压范围内，1C放电50圈，容量保持率高达94%，首圈放电比容量达170m Ah/g，5C为75m Ah/g，大倍率性能有待改善

采用传统的高温煅烧法制备三元正极材料时，需要的合成温度高、煅烧时间长，能量损失大。



研究发现，在低温等离子体环境中，各反应物的化学活性高，化学反应速度快，可以实现三元正极材料的快速制备。将镍钴锰的氧化物与碳酸锂混合均匀，然后在放入等离子体发生装置中，在通入氧气的条件下，600℃反应20~60 分钟得到三元正极材料Li(Ni1/3Co1/3Mn1/3)O2。

锂离子电池的正极材料成本占30%-40%，因此，可以通过回收废旧电池正极材料，利用制备工艺回复正极材料的储能性能，能够很大程度上降低锂离子电池成本，而且一个完整的锂离子电池产业链就应该包括锂离子电池的回收利用。

整个生产线由废旧电池循环再造的镍、钴、锰配成溶液，添加合成剂，经过一系列工序，就变成了镍钴锰三元动力锂电池正极材料。自2014年10月投产以来已实现产值近2亿元，预计未来可实现产值5至6亿元。