摘要 | 第5-7页 |
Abstract | 第7-8页 |
1 文献综述 | 第13-37页 |
1.1 锂离子电池正极材料及其研究进展 | 第13-19页 |
1.1.1 锂离子电池简介 | 第13-15页 |
1.1.2 锂离子电池正极材料 | 第15-19页 |
1.1.2.1 三元正极材料LiNi_(1/3)Co_(1/3)Mn_(1/3)O_2的晶体结构 | 第16-17页 |
1.1.2.2 三元正极材料LiNi_(1/3)Co_(1/3)Mn_(1/3)O_2的制备及改性 | 第17-19页 |
1.2 废锂离子电池及其正极废料回收技术研究进展 | 第19-34页 |
1.2.1 废锂离子电池及其正极废料回收的必要性 | 第19-20页 |
1.2.2 废锂离子电池及其正极废料回收技术 | 第20-34页 |
1.2.2.1 预处理技术 | 第20-21页 |
1.2.2.2 回收技术及工艺 | 第21-34页 |
1.3 论文课题来源、研究思路及内容 | 第34-37页 |
1.3.1 论文课题来源 | 第34页 |
1.3.2 论文研究思路及内容 | 第34-37页 |
2 锂离子电池正极废料中活性物质与铝箔的分离 | 第37-71页 |
2.1 引言 | 第37-38页 |
2.2 材料与方法 | 第38-44页 |
2.2.1 实验材料 | 第38-40页 |
2.2.2 实验方法 | 第40-41页 |
2.2.2.1 实验样品预处理 | 第40页 |
2.2.2.2 实验样品化学成分分析 | 第40页 |
2.2.2.3 正极废料中活性物质与铝箔的分离实验 | 第40-41页 |
2.2.2.4 TFA循环实验 | 第41页 |
2.2.3 分析表征方法 | 第41-42页 |
2.2.3.1 晶体结构分析 | 第41页 |
2.2.3.2 形貌及成分分析 | 第41-42页 |
2.2.3.3 热分析 | 第42页 |
2.2.3.4 FT-IR分析 | 第42页 |
2.2.4 参数计算 | 第42-44页 |
2.3 结果与讨论 | 第44-68页 |
2.3.1 镍钴锰三元正极废料分析表征 | 第44-55页 |
2.3.1.1 组成及形貌分析 | 第44-48页 |
2.3.1.2 物相及晶体结构分析 | 第48-50页 |
2.3.1.3 热分解特性分析 | 第50-53页 |
2.3.1.4 FT-IR分析 | 第53-55页 |
2.3.2 正极废料中正极材料与铝箔的分离原理 | 第55-58页 |
2.3.3 正极废料中正极材料与铝箔的分离过程优化 | 第58-67页 |
2.3.3.1 TFA浓度的影响 | 第58-60页 |
2.3.3.2 正极废料与TFA溶液固液比的影响 | 第60-62页 |
2.3.3.3 反应温度的影响 | 第62-64页 |
2.3.3.4 反应时间的影响 | 第64-67页 |
2.3.4 TFA的循环利用 | 第67-68页 |
2.4 本章小结 | 第68-71页 |
3 高温固相法再制备锂离子电池正极活性物质 | 第71-101页 |
3.1 引言 | 第71-72页 |
3.2 材料与方法 | 第72-76页 |
3.2.1 实验材料 | 第72-73页 |
3.2.2 实验方法 | 第73-74页 |
3.2.2.1 实验样品预处理 | 第73页 |
3.2.2.2 LiNi_(1/3)Co_(1/3)Mn_(1/3)O_2及LiNi_(1/3)CO_(1/3-x)Al_xMn_(1/3)O_2的再制备 | 第73-74页 |
3.2.3 材料物理性能分析表征 | 第74-75页 |
3.2.3.1 材料元素组成分析 | 第74页 |
3.2.3.2 表面形貌及元素分布分析 | 第74页 |
3.2.3.3 晶体结构及晶格常数分析 | 第74-75页 |
3.2.3.4 材料表面金属价态分析 | 第75页 |
3.2.4 材料电化学性能测试 | 第75-76页 |
3.2.4.1 实验电池制作 | 第75-76页 |
3.2.4.2 充放电性能和循环性能测试 | 第76页 |
3.3 结果与讨论 | 第76-98页 |
3.3.1 再制备的LiNi_(1/3)Co_(1/3)Mn_(1/3)O_2物理及电化学性能表征 | 第76-86页 |
3.3.1.1 再制备的LiNi_(1/3)Co_(1/3)Mn_(1/3)O_2物理性能分析表征 | 第76-84页 |
3.3.1.2 再制备的LiNi_(1/3)Co_(1/3)Mn_(1/3)O_2的电化学性能 | 第84-86页 |
3.3.2 铝掺杂对再制备的LiNi_(1/3)Co_(1/3)Mn_(1/3)O_2物理及电化学性能的影响 | 第86-96页 |
3.3.2.1 铝掺杂对再制备的LiNi_(1/3)Co_(1/3)Mn_(1/3)O_2物理性能的影响 | 第87-93页 |
3.3.2.2 铝掺杂对再制备的LiNi_(1/3)Co_(1/3)Mn_(1/3)O_2电化学性能的影响 | 第93-96页 |
3.3.3 基于PTFE为粘结剂的正极废料的回收及再制备工艺 | 第96-98页 |
3.4 本章小结 | 第98-101页 |
4 锂离子电池正极废料中金属组分的选择性浸出工艺 | 第101-125页 |
4.1 引言 | 第101-102页 |
4.2 材料与方法 | 第102-104页 |
4.2.1 实验材料 | 第102-103页 |
4.2.2 实验方法 | 第103页 |
4.2.2.1 实验样品预处理 | 第103页 |
4.2.2.2 正极废料中金属的浸出实验 | 第103页 |
4.2.3 分析及表征方法 | 第103-104页 |
4.2.3.1 浸出液中金属浓度分析 | 第103页 |
4.2.3.2 表面形貌及元素分布分析 | 第103-104页 |
4.2.3.3 物相分析 | 第104页 |
4.2.3.4 正极废料表面金属价态分析 | 第104页 |
4.2.4 参数计算 | 第104页 |
4.3 结果与讨论 | 第104-122页 |
4.3.1 正极废料中金属组分的选择性浸出 | 第104-118页 |
4.3.1.1 振荡速率的影响 | 第104-105页 |
4.3.1.2 不同浸出剂的影响 | 第105-108页 |
4.3.1.3 S/L的影响 | 第108-109页 |
4.3.1.4 还原剂的影响 | 第109-113页 |
4.3.1.5 反应温度和时间的影响 | 第113-116页 |
4.3.1.6 浸出液中Al的浸出率控制策略 | 第116-118页 |
4.3.2 正极废料浸出残渣分析表征 | 第118-122页 |
4.3.2.1 浸出残渣形貌分析 | 第119页 |
4.3.2.2 浸出残渣表面元素组成及分布分析 | 第119-122页 |
4.3.2.3 浸出残渣物相分析 | 第122页 |
4.4 本章小结 | 第122-125页 |
5 锂离子电池正极废料中金属浸出动力学研究 | 第125-147页 |
5.1 引言 | 第125页 |
5.2 浸出反应动力学 | 第125-133页 |
5.2.1 浸出的本征反应 | 第125-126页 |
5.2.1.1 溶解浸出 | 第125页 |
5.2.1.2 反应浸出 | 第125-126页 |
5.2.2 宏观浸出反应 | 第126-133页 |
5.2.2.1 反应核缩减模型 | 第126页 |
5.2.2.2 未反应收缩核模型 | 第126-132页 |
5.2.2.3 阿夫拉米方程 | 第132-133页 |
5.2.3 浸出反应的活化能 | 第133页 |
5.3 结果与讨论 | 第133-144页 |
5.3.1 浸出动力学模型的选择 | 第133-134页 |
5.3.2 浸出动力学研究 | 第134-144页 |
5.3.2.1 灰层扩散控制的USCM模型分析结果 | 第134-136页 |
5.3.2.2 表面化学反应控制的USCM模型分析结果 | 第136-139页 |
5.3.2.3 阿夫拉米方程分析结果 | 第139-142页 |
5.3.2.4 正极废料中铝的浸出动力学分析 | 第142-144页 |
5.4 本章小结 | 第144-147页 |
6 结论与展望 | 第147-151页 |
6.1 主要研究结论 | 第147-149页 |
6.2 本论文的创新点 | 第149页 |
6.3 建议与展望 | 第149-151页 |
符号表 | 第151-153页 |
参考文献 | 第153-163页 |
个人简历及发表文章目录 | 第163-167页 |
致谢 | 第167页 |