LiCoO2在酸性焙燒環(huán)境中反應(yīng)的熱力學(xué)及影響因素研究.pdf

1、鋰離子電池是性價(jià)比很高的二次電池，在便攜式電器領(lǐng)域中應(yīng)用最為廣泛，也是未來最具發(fā)展前景的儲能電池。伴隨消費(fèi)量的不斷猛增大量失效鋰離子電池也被淘汰，若得不到有效處理將對人類的生活環(huán)境構(gòu)成極大威脅。鋰離子電池正極廢料的鈷元素含量很高（約60％），我國鈷資源極其匱乏，因此，將廢鈷酸鋰資源循環(huán)再利用，既有利于消除其對環(huán)境的污染，也有利于緩解我國鈷資源的供求矛盾。
　　 本文首先論述了失效鋰離子電池資源化綜合利用的研究現(xiàn)狀，目前主要有濕法

2、和火法兩種處理方法。鑒于火法回收技術(shù)存在回收過程能耗大、回收率低，濕法回收技術(shù)難以避免二次污染物產(chǎn)生的缺點(diǎn)，本文提出采用硫酸化焙燒技術(shù)處理失效鋰離子電池中的正極材料，對LiCoO2在酸性焙燒體系中反應(yīng)的熱力學(xué)及其影響因素進(jìn)行了研究。本文通過理論計(jì)算補(bǔ)充了LiCoO2的部分基礎(chǔ)熱力學(xué)數(shù)據(jù)，從熱力學(xué)角度分析了LiCoO2和NarHSO4發(fā)生反應(yīng)的必要條件，研究了不同焙燒溫度對焙燒產(chǎn)物相的影響，以及不同焙燒溫度、物料配比、焙燒時(shí)間對鈷、鋰浸出

3、效率的影響。研究表明:LiCoO2的△fHθ298、 Sθ298、△fGθ298、△fGθT分別為-689.90 kJ·mol-1、36.79J·mol-1、-622.15 kJ·mol-1、△fGθT=-689.90+0.227T，焙燒過程主反應(yīng)發(fā)生的理論最低溫度為132.24℃;實(shí)際發(fā)生溫度約為173℃;當(dāng)焙燒溫度為500℃，配料比m（正極廢料）∶m(NaHSO4·H2O)∶m(Na2SO4)=1∶5∶7.5，焙燒時(shí)間為0.5h，鈷