廢舊鋰離子電池水熱法制備鈷鐵氧體的研究.pdf

1、隨著工業(yè)化進(jìn)程的目益加速和經(jīng)濟(jì)的高速增長(zhǎng)，鋰離子電池的生產(chǎn)和消費(fèi)大幅度上升。雖然鋰離子電池并不含有重金屬或其它對(duì)環(huán)境有重大危害的成分，但是大量的廢棄仍然能從堆積和電解質(zhì)泄漏等方面給環(huán)境帶來(lái)了一定的壓力。更重要的是，鋰離子電池中所消耗的大量金屬元素具有很高的經(jīng)濟(jì)價(jià)值，并且是不可再生資源。如果廢舊鋰離子中的金屬元素不回收，不僅會(huì)造成嚴(yán)重的環(huán)境污染，還會(huì)造成資源的浪費(fèi)。由于廢舊鋰離子電池中鈷、鐵兩種金屬元素占了絕大部分，因此本文進(jìn)行了以廢舊鋰

2、離子電池為原料制備鈷鐵氧體的研究。 本研究是以硫酸加雙氧水溶解的廢舊鋰離子電池溶液為原料，分別采用了水熱法和溶膠凝膠法制備出了鈷鐵氧體。本文探討了水熱法制備鈷鐵氧體和溶膠凝膠法制備鋰取代鈷鐵氧體的最佳工藝條件；并且討論了水熱法在沉淀過(guò)程中加入添加劑以及摻雜其它金屬元素對(duì)產(chǎn)物的結(jié)構(gòu)和性能的影響。在實(shí)驗(yàn)中，借助于XRD、取、SEM、TG-DSC和VSM等技術(shù)，對(duì)制備過(guò)程進(jìn)行跟蹤檢測(cè)，并對(duì)鈷鐵氧體的微觀(guān)結(jié)構(gòu)和磁性能進(jìn)行了表征。

3、 研究結(jié)果表明：以NaOH為沉淀劑，采用水熱法制備鈷鐵氧體的最佳工藝條件為鈷鐵比例為1：2，共沉淀pH值為11.0。適宜的水熱溫度為140℃：水熱時(shí)間為12h。在沉淀過(guò)程中加入添加劑可以改變水熱反應(yīng)對(duì)產(chǎn)物的影響，加入適量冰乙酸有利于鈷鐵氧體的生成和磁性能的提高，但過(guò)量的冰乙酸的加入會(huì)使最終產(chǎn)物中含有乙酸根，同時(shí)也降低鈷鐵氧體的磁性能。而在沉淀過(guò)程中加入檸檬酸做添加劑則不利于鈷鐵氧體的生成。采用溶膠凝膠法制備鍾取代鈷鐵氧體的最佳工藝條件為

4、檸檬酸和總金屬離子的摩爾比為1：1，pH值=7，煅燒溫度為550℃；其它金屬元素的摻雜并沒(méi)有改變鈷鐵氧體的相結(jié)構(gòu)，但不同金屬元素的摻雜，隨著摻雜量的不同，對(duì)鈷鐵氧體的性能影響也各不相同。其中釹和鉻元素的摻雜有利于提高鈷鐵氧體的性能，而鎘元素的摻雜則不利于提高鈷鐵氧體的性能。 本文的創(chuàng)新點(diǎn)是：首次以廢舊鋰電池為原料，采用水熱法制備出性能優(yōu)良的具有尖晶石結(jié)構(gòu)的鈷鐵氧體。討論了在水熱過(guò)程中加入添加劑對(duì)產(chǎn)物制備過(guò)程及性能的影響，并初步探