江津回收三元正极材料/镍钴锰酸锂工厂

在众多制备方法中，共沉淀法与高温固相法结合是目前的主流方法，采用共沉淀法，得到原料混合均匀、材料粒径均一的前驱体，然后经过高温煅烧得到表面形貌规整、过程易于控制的三元材料，这是目前工业生产的主要方法。

三元材料由于具有高电压窗口，受到了越来越多的关注与研究。然而，由于目前商业用的碳酸酯基电解液电化学稳定窗口低，高压正极材料至今仍未产业化。
当电池电压达到4.5 (vs.Li/Li+)左右时电解液便开始发生剧烈的氧化分解，导致电池的嵌脱锂反应无法正常进行。通过开发和应用新型的高压电解液体系或者高压成膜添加剂来提高电极/电解液界面的稳定性是研发高电压型电解液的有效途径

在高电压电解液中，成膜添加剂也是的组成，常见的有四苯基氨化膦、Li BOB、二氟二草酸硼酸锂、四甲氧基钛、琥珀酰酐、氧基磷等。



在碳酸酯基电解液中加入少量的( < 5%)成膜添加剂，使其于溶剂分子发生氧化/还原分解反应，并在电极表面形成一层有效的保护膜，可抑制碳酸酯基溶剂的后续分解。性能的添加剂所形成的膜甚至可抑制正极材料金属离子的溶解以及在负极的沉积，从而显著提高电极/电解液界面稳定性及电池的循环性能

制备三元正极材料的主要方法中，固相法、共沉淀法和溶胶凝胶法都需要通过高温烧结数小时，耗能大，制备工艺复杂。微波加热是在电磁场中材料产生介质损耗而引起的体加热，加热速度快且均匀，合成的材料往往也具有更的结构和性能，是一种非常有潜力的合成正极材料的方式。

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

在红外线照射被加热的物体时，当发射的红外线波长和被加热物体的吸收波长一致时，被加热的物体吸收红外线，物体内部分子和原子 发生“共振”，产生强烈的振动、旋转，而振动和旋转使物体温度升高，达到加热的目的。

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。

格林美公司投资1亿元建成了中国大规模的废旧电池与报废电池材料处理生产线，年回收利用钴资源4000吨以上，占中国战略钴资源供应的30%以上，形成了格林美电池材料“从废电池中来，到新电池中去”的循环再造特色路线。

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。