做高温材料的有关注过这片angew吗 Angew顶刊+废旧锂电池回收：“碳热冲击法”功不可没
【研究背景】近几十年来，锂离子电池因其长循环寿命、快速充电能力和高能量密度等特点而被广泛应用于电动汽车、便携式电子设备和储能系统等领域。与此同时，大量报废的锂电池中的重金属组成和电解液等会对环境造成污染，生产锂电池所必需的矿产资源也在日益减少。因此，合理高效的回收废旧锂离子电池不仅可以减少其中有毒有害物质对环境的污染，还可以获得电池中的有价金属，这些回收所得的金属可以用作其他用途的功能材料，例如合金制造或催化剂等，或设计为闭路回收，用作制备锂电池的原材料重新投入使用。
目前工业应用中常见的电池回收过程主要基于火法冶金和湿法冶金的两者组合，通常以火法冶金作为前处理手段，后续利用湿法浸出其中的有价金属。然而，废旧锂离子电池活性正极材料中的过渡金属(Ni、Co、Mn)的价态较高，较难溶解，导致浸出效率低、浸出时间长。采用火法对废旧锂电池进行高温冶炼或还原焙烧，将这些过渡金属还原到较低的价态，可以达到提高浸出效率的效果。在这个过程中，锂金属会蒸发或残留在生成的焙烧产物中，难以回收利用。为了提高锂的浸出率，可以采用碳热还原将锂转化为碳酸锂，通过水浸起到选择性回收的作用。但碳酸锂的溶解度较低，水浸的效率也因此难以提高，且碳热还原的程度强烈地依赖于添加的碳源的含量、反应温度和反应时间，因此，从废旧锂离子电池中回收活性正极材料迫切需要耗能少、用时短、效率高的先进技术。
"碳热冲击法" 设备contact 176-022-88497 Tom
【工作简介】近日，江苏师范大学的杨舜等人以废旧锂电池为研究对象，围绕LiNi0.3Co0.2Mn0.5O2(NCM)三元锂电正极材料展开，报道了一种碳热冲击工艺(CTS)还原并回收电池正极材料中有价金属的方法。碳热冲击法具有温度分布均匀、升温/降温速度快(104-105℃/s)、反应温度高(约2200℃)和超快反应时间(20s左右)的特点。在碳热冲击过程中，被碳化的有机粘结剂与正极材料中的碳一起作为还原剂，在高温下发生一系列偶联反应。相比较传统碳热还原过程中将锂转化为碳酸锂，碳热冲击法可以使碳酸锂进一步分解得到溶解度更高的氧化锂，通过简单的水浸工艺即可高效地选择性回收锂。且该工作证实了分解得到的氧化锂颗粒是聚集在碳热冲击产物表面上的，使得水浸过程中锂的高效回收更容易实现。该文章以题目为“Recycling Valuable Metals from Spent Lithium-Ion Batteries Using Carbothermal Shock Method”发表在国际顶级期刊Angew. Chem. Int. Ed.上。硕士研究生诸许慧为本文第一作者。