[1]祁万虎,王大辉,陈怀敬,等.硫酸氢钾焙烧法回收NCM622正极材料中金属的研究[J].中国材料进展,2024,43(05):374-379.[doi:10.7502/j.issn.1674-3962.202307012]
　QI Wanhu,WANG Dahui,CHEN Huaijing,et al.Study on Extraction of Metal from NCM622 Cathode Material by Potassium Bisulfate Roasting[J].MATERIALS CHINA,2024,43(05):374-379.[doi:10.7502/j.issn.1674-3962.202307012]
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硫酸氢钾焙烧法回收NCM622正极材料中金属的研究()
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中国材料进展[ISSN:1674-3962/CN:61-1473/TG]

卷:
43
期数:
2024年第05期
页码:
374-379
栏目:
出版日期:
2024-05-30

文章信息/Info

Title:
Study on Extraction of Metal from NCM622 Cathode Material by Potassium Bisulfate Roasting
文章编号:
1674-3962(2024)05-0374-06
作者:
祁万虎; 王大辉; 陈怀敬; 贾鹏升; 武国真
1. 兰州理工大学 省部共建有色金属先进加工与再利用国家重点实验室，甘肃 兰州 730050 2. 兰州理工大学理学院，甘肃 兰州 730050
Author(s):
QI Wanhu;  WANG Dahui;  CHEN Huaijing;  JIA Pengsheng;  WU Guozhen
1. State Key Laboratory of Advanced Processing and Recycling of Nonferrous Metals, Lanzhou University of Technology, Lanzhou 730050, China 2. College of Science, Lanzhou University of Technology, Lanzhou 730050, China
关键词:
退役锂离子动力电池; LiNi06Co02Mn02O2; KHSO4; 焙烧; 金属回收
Keywords:
spent lithium-ion power batteries;  LiNi0.6Co0.2Mn0.2O2;  KHSO4;  roasting; metal recycling
分类号:
TF803;TQ09
DOI:
10.7502/j.issn.1674-3962.202307012
文献标志码:
A
摘要:
高镍三元正极材料LiNi0.6Co0.2Mn0.2O2(NCM622)因具有良好的可逆容量、好的化学稳定性等优点，近年来在高能量密度的新能源汽车车用电池中获得了产业化应用。针对新能源汽车退役动力电池正极材料NCM622中的有价金属Li，Ni，Co，Mn的高效回收，提出了一种采用NCM622与硫酸氢钾(KHSO4) 混合后焙烧，然后水浸出提取金属元素的新型工艺，并研究了焙烧过程金属元素赋存形式的演变规律及焙烧工艺条件对金属提取率的影响。研究结果表明：NCM622和KHSO4的混合物在600 ℃焙烧0.5 h后，Li，Ni，Co，Mn元素赋存形式不再以LiNi0.6Co0.2Mn0.2O2存在，而是转变为LiKSO4和Ni，Co，Mn的氧化物或硫酸盐。焙烧产物中Ni，Co，Mn倾向于以低价态+2价形式存在。当NCM622与KHSO4的混合质量比为1∶4.63时，经过焙烧-水浸，Li，Ni，Co，Mn元素的浸出率分别为99.93%，97.97%,98.36%，97.13%。
Abstract:
In recent years, the ternary cathode material LiNi0.6Co0.2Mn0.2O2 (NCM622) with high nickel content has been industrialized in high energy density new energy vehicle batteries due to its excellent reversible capacity and chemical stability. In view of the efficient recovery of valuable metals Li, Ni, Co, Mn in the cathode material NCM622 of retired power batteries for new energy vehicles, this paper proposes a new process that uses NCM622 and potassium bisulfate (KHSO4) to mix and roast, and then water leaching to extract metal elements from the spent lithium ion power batteries. The research results show that after the mixture of NCM622 and KHSO4 is roasted at 600 ℃ for 0.5 hours, Li, Ni, Co, and Mn elements are no longer exist in the form of LiNi0.6Co0.2Mn0.2O2, but transformed into LiKSO4, and the oxide or sulfate forms of Ni, Co, and Mn. Ni, Co, and Mn elements in the calcined products tend to exist in low valence states. When the mixed mass ratio of NCM622 and KHSO4 is 1∶4.63, the extraction rates of Li, Ni, Co, and Mn elements are 99.93%, 97.97%, 98.36%, and 97.13% after roasting and water leaching,respectively.

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备注/Memo

备注/Memo:
收稿日期：2023-07-15修回日期：2023-09-04 基金项目：国家自然科学基金项目(51864032)；沈阳材料科学国家(联合)实验室有色金属加工与再利用国家重点实验室联合基金项目(18LHZD002) 第一作者：祁万虎，男，1996年生，硕士研究生 通讯作者：王大辉，男，1972年生，教授，博士生导师， Email:wangdh@lut.edu.cn
更新日期/Last Update: 2024-04-28