正极材料的回收和再利用是当前环保和资源循环利用领域的一个重要方向。随着电动汽车等新能源领域的快速发展,对电池的需求量也在不断增加,而正极材料是电池中最为关键的组成部分之一。
目前,一些发达国家的锂离子电池处理厂已有一定规模,能处理不同型号、不同化学性质的锂电池。尽管起步相对较晚,但国内回收企业也在飞速布局,目前格林美、邦普(已被宁德时代收购)和赣州豪鹏三家公司规模化回收电池合计占市场超90%。
在回收正极材料方面,主要采用火法冶炼和湿法冶炼工艺两类。火法回收的典型特征是直接对电池进行高温熔炼处理,如Umicore工艺,将锂离子电池初步拆解除去金属或塑料外壳后投入竖炉中,高温还原熔炼得到Ni、Co、Cu等金属合金,Li、Al等金属富集在熔炼渣中。
此外,针对退役动力电池中低镍多晶三元(532型)正极材料的回收,有研究团队发展了一种增值回收技术,利用熔盐化学的方法直接补Li提Ni,将其转变为高性能的高镍单晶型正极材料(Ni66和Ni80三元正极)。该方法将废旧正极材料的回收和全新材料的制备结合起来,提高了闭环回收的效率。
在回收正极材料之后,还需要进行相应的处理和加工,以便再利用。例如,一些企业会将回收的正极材料进行粉碎、磁选、酸洗等工序后,再将其用于生产新的电池或其他领域。
总的来说,正极材料的回收和再利用对于资源节约和环境保护具有重要意义,同时也是一个具有巨大潜力的新兴产业。未来,随着技术的不断进步和产业规模的扩大,相信正极材料的回收和再利用将会得到更加广泛的应用和发展