近以资源角度来看,全球钴年产量15万吨,我国钴95%依赖进口,电池用钴占到 78%。全球镍年产量约200万吨,电池行业用镍约5万吨,约占 4%。我国锂占世界的13.8%,主要分布在青藏高原,目前 70%锂矿为进口,70%以上的锂被电池消耗。
10月18日,高工锂电(2018)国际锂电池关键材料技术创新峰会在深圳盛大开幕。本次峰会邀请了锂电材料各个环节及动力电池企业超80位行业专家、技术及超400位业内人士就现阶段动力电池核心材料的技术研发创新、产业化升级等进行共同探讨。
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在动力电池材料构成及回收上,国外目前主要分为湿法冶金技术和火法冶金技术 。
目前的回收技术方面,主要是传统冶金技术,且主要集中在钴酸锂电池和三元电池的回收上,如美国的托斯寇公司(Toxco),处理不同型号、不同化学性质锂电池。
湿法冶金技术工艺为利用材料在低温下的脆性, 在液氮中(-198°C)将废电池低温粉碎,然后再先 后用酸、碱将粉碎的物料溶解,分别回收出碳酸锂、 金属氧化物、塑料屑。
该工艺需用液氮粉碎,能耗高、设备复杂、流程长、成本高;而且所得金属氧化物为混合物,还需进一步处理才能具有价值。从其工艺流程看,也可以处理磷酸铁锂电池,但无法形成盈利。
火法冶金技工艺能够将磷酸铁锂电池的铁变成铁合金,铜铝形成氧化物渣,需继续冶炼才有价值;石墨、隔膜和电解液等有机物全部以还原剂的形式被燃烧掉。该工艺能耗高、无法直接回收有价材料,同时碳排放巨大,经济价值低。
而从国内来看,目前动力电池回收的技术主要为传统湿法冶金技术 ,李荐介绍,这种技术的面临的问题是工艺流程长、污染治理成本高;针对三元锂电池合适;不适用磷酸铁锂电池。
针对目前的回收技术,李荐及其团队在国内推出了全组分物理法回收技术 ,这种技术通过拆解、材料修复的方式,实现了四大效果。
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一是物理法,可以实现无污染、工艺流程短;二是电解液、隔膜、电极材料全组分回收,回收率高; 三是既可以处理磷酸铁锂电池、也可以处理三元锂电池; 四是经济性好,根据测算,其技术可以实现毛利达35.3% ,净利率 20.8% 。李荐介绍,目前其团队已经规划在天津投资建设动力电池回收处理工厂。
原标题:中南大学李荐:全组分物理法回收技术“解答”动力电池回收难题