Recycling of LiCo0.59Mn0.26Ni0.15O2 cathodic material from spent Li-ion batteries by the method of the citrate gel combustion

IF 0.8 4区工程技术 Q4 ENGINEERING, CHEMICAL

Hemijska Industrija Pub Date : 2017-07-26 DOI:10.2298/HEMIND160418031S

J. Sencanski, M. Vujković, Ivana Stojković, D. Majstorović, D. Bajuk-Bogdanović, Ferenc T. Pastor, S. Mentus

{"title":"Recycling of LiCo0.59Mn0.26Ni0.15O2 cathodic material from spent Li-ion batteries by the method of the citrate gel combustion","authors":"J. Sencanski, M. Vujković, Ivana Stojković, D. Majstorović, D. Bajuk-Bogdanović, Ferenc T. Pastor, S. Mentus","doi":"10.2298/HEMIND160418031S","DOIUrl":null,"url":null,"abstract":"Nekoliko istrosenih komercijalnih Li-jonskih baterija reciklirano je relativno brzim, ekonomicnim i jednostavnim postupkom. Posle mehanickog rastavljanja komponenti komercijalnih baterija sa Li(Co–Mn–Ni)O 2 kao katodnim materijalom, ispitana su tri nacina odvajanja katodnog materijala od Al kolektora: 1. rastvaranjem Al podloge u alkalnoj sredini, 2. ispiranje pomocu rastvaraca N -metilpirolidona i 3. termickim razaranjem veziva na 700 °C. U pogledu prinosa datog materijala postupak rastvaranja u alkalnoj sredini se pokazao kao najefikasniji. Hemijski sastav pojedinacnih komponenti baterija (kosuljice, Al/Cu kolektora, katodnog materijala,...) određen je atomskom apsorpcionom spektrometrijom, pri cemu su ispitivane komponente prethodno prevedene u stanje rastvora. Nakon odvajanja katodnog materijala i prevođenja u stanje nitratnog rastvora ponovo je izvrsena sinteza metodom sagorevanja citratnog gela. Dobijeni proizvod je, nakon žarenja na 750 °C, karakterisan metodama difrakcije X-zraka i ramanske spektroskopije. Dobijen je proizvod stehiometrijskog sastava LiCo 0,59 Mn 0,26 Ni 0,15 O 2 , heksagonalne slojevite strukture tipa α -NaFeO 2 . Funkcionalnost resintetisanog materijala ispitana je u 1 M rastvoru LiClO 4 u propilen-karbonatu, galvanostatskim punjenjem i pražnjenjem, pri gustini struje od 0,7 C. Reciklirani materijal pokazuje relativno dobre kapacitete punjenja i pražnjenja koji iznose 94,9 i 64,8 mA h g –1 , redom.","PeriodicalId":12913,"journal":{"name":"Hemijska Industrija","volume":null,"pages":null},"PeriodicalIF":0.8000,"publicationDate":"2017-07-26","publicationTypes":"Journal Article","fieldsOfStudy":null,"isOpenAccess":false,"openAccessPdf":"","citationCount":"4","resultStr":null,"platform":"Semanticscholar","paperid":null,"PeriodicalName":"Hemijska Industrija","FirstCategoryId":"5","ListUrlMain":"https://doi.org/10.2298/HEMIND160418031S","RegionNum":4,"RegionCategory":"工程技术","ArticlePicture":[],"TitleCN":null,"AbstractTextCN":null,"PMCID":null,"EPubDate":"","PubModel":"","JCR":"Q4","JCRName":"ENGINEERING, CHEMICAL","Score":null,"Total":0}

引用次数: 4

Abstract

Nekoliko istrosenih komercijalnih Li-jonskih baterija reciklirano je relativno brzim, ekonomicnim i jednostavnim postupkom. Posle mehanickog rastavljanja komponenti komercijalnih baterija sa Li(Co–Mn–Ni)O 2 kao katodnim materijalom, ispitana su tri nacina odvajanja katodnog materijala od Al kolektora: 1. rastvaranjem Al podloge u alkalnoj sredini, 2. ispiranje pomocu rastvaraca N -metilpirolidona i 3. termickim razaranjem veziva na 700 °C. U pogledu prinosa datog materijala postupak rastvaranja u alkalnoj sredini se pokazao kao najefikasniji. Hemijski sastav pojedinacnih komponenti baterija (kosuljice, Al/Cu kolektora, katodnog materijala,...) određen je atomskom apsorpcionom spektrometrijom, pri cemu su ispitivane komponente prethodno prevedene u stanje rastvora. Nakon odvajanja katodnog materijala i prevođenja u stanje nitratnog rastvora ponovo je izvrsena sinteza metodom sagorevanja citratnog gela. Dobijeni proizvod je, nakon žarenja na 750 °C, karakterisan metodama difrakcije X-zraka i ramanske spektroskopije. Dobijen je proizvod stehiometrijskog sastava LiCo 0,59 Mn 0,26 Ni 0,15 O 2 , heksagonalne slojevite strukture tipa α -NaFeO 2 . Funkcionalnost resintetisanog materijala ispitana je u 1 M rastvoru LiClO 4 u propilen-karbonatu, galvanostatskim punjenjem i pražnjenjem, pri gustini struje od 0,7 C. Reciklirani materijal pokazuje relativno dobre kapacitete punjenja i pražnjenja koji iznose 94,9 i 64,8 mA h g –1 , redom.

查看原文本刊更多论文

柠檬酸凝胶燃烧法回收废旧锂离子电池中的LiCo0.59Mn0.26Ni0.15O2阴极材料

一些损坏的商用李戎电池已经得到了相对快速、经济和简单的回收。在以Li（Co–Mn–Ni）O2为骨架材料对商用电池组分进行机械分离后，研究了从Al收集器中分离骨架材料的三种方法：1。通过将Al荚状物分裂成醇中心2。使用N-甲基吡咯烷酮和3种溶剂进行试验温度为700°C。关于材料的转移，碱性分布过程已被证明是最有效的。电池的单个成分（衬衫、Al/Cu收集器、目录材料等）的化学成分由原子吸收光谱仪确定，其中研究了先前转化为溶液状态的成分。在将组织蛋白酶材料分离并转移到硝酸盐溶液中后，柠檬酸盐凝胶的合成得到加强。在750°C下燃烧后获得的产物具有X射线和拉曼光谱紊乱的特征。得到了LiCo0.59Mn0.26或0.15O2的化学计量组分的产物，为α-NaFeO2型六方层状结构。研究了树脂材料在1M LiClO4的碳酸亚丙酯中，在0.7 C密度下，恒电流填充和排空的功能。再生材料显示出相对良好的负载和排空能力，依次为94.9和64.8mAh的-1。

本文章由计算机程序翻译，如有差异，请以英文原文为准。

求助全文

约1分钟内获得全文求助全文

来源期刊

Hemijska Industrija 工程技术-工程：化工

CiteScore

1.60

自引率

11.10%

发文量

审稿时长

6-12 weeks

期刊介绍： The Journal Hemijska industrija (abbreviation Hem. Ind.) is publishing papers in the field of Chemical Engineering (Transport phenomena; Process Modeling, Simulation and Optimization; Thermodynamics; Separation Processes; Reactor Engineering; Electrochemical Engineering; Petrochemical Engineering), Biochemical Engineering (Bioreactors; Protein Engineering; Kinetics of Bioprocesses), Engineering of Materials (Polymers; Metal materials; Non-metal materials; Biomaterials), Environmental Engineeringand Applied Chemistry. The journal is published bimonthly by the Association of Chemical Engineers of Serbia (a member of EFCE - European Federation of Chemical Engineering). In addition to professional articles of importance to industry, scientific research papers are published, not only from our country but from all over the world. It also contains topics such as business news, science and technology news, information on new apparatus and equipment, and articles on environmental protection.