实验教学
模拟退役锂电池三元正极材料有价金属回收再利用综合实验教学设计*
翟云云1 , 李蕾2 , 刘海清2**
1.嘉兴大学材料与纺织工程学院 浙江嘉兴 314001;
Comprehensive Experimental Teaching Design for Recovery and Reuse of Valuable Metals from Ternary Positive Electrode Materials in Simulated Retired Lithium Batteries
ZHAI Yun-Yun1 , LI Lei2 , LIU Hai-Qing2**
1. College of Material and Textile Engineering,Jiaxing University,Jiaxing 314001,China;
摘要： 退役锂离子电池回收再利用具有重要的经济和环保价值,如何高效环保地回收锂电池中的有价值金属成为化学、化工、材料类专业师生值得深入探讨的课题。本实验设计了一种氯化胆碱-抗坏血酸-H2 O低共熔溶剂(DES),探究DES萃取锂电池正极活性物质中有价金属的方法,寻找低成本、环保高效的金属回收技术。利用回收的金属离子经共沉淀及高温固相合成方法重新制备得到三元正极材料,所制得DES在55 ℃加热1 h对三元正极材料中有价金属萃取率均高达100%,再制备合成的三元材料颗粒形貌均一,首次放电容量高达135.6 mAh/g,100次循环后库伦效率保持率稳定在97.7%。该实验内容综合性强,有助于学生融会贯通多学科知识,既能激发创新意识和科研兴趣,又能培养科研素养,提升分析问题和解决问题的能力,实现了科教融合。
关键词： 锂电池回收 ,
低共熔溶剂 ,
三元正极材料 ,
科教融合
收稿日期: 2024-08-13
基金资助: * 教育部产学合作协同育人项目(220605940105619);浙江省高等教育“十四五”第一批教学改革研究项目(jg20220429);浙江省“十四五”研究生课程思政教学示范团队(材料与化工核心课程群课程思政教学示范团队,浙学位办〔2023〕1号)及嘉兴学院专业实践教学综合改革项目(SJZY20072307-009)
通讯作者:
** E-mail:liuhaiqing@mail.zjxu.edu.cn
引用本文:
翟云云, 李蕾, 刘海清. 模拟退役锂电池三元正极材料有价金属回收再利用综合实验教学设计* [J]. 化学教育（中英文）, 2025, 46(12): 31-37
[1]
Fan E,Li L,Wang Z,et al.Chemical Reviews,2020,120(14):7020-7063
[2]
Harper G,Sommerville R,Kendrick E,et al.Nature,2019,575(7781):75-86
[3]
Peeters N,Binnemans K,Ria O S.Green Chemistry,2020,22(13):4210-4221
[4]
Li T,Xiong Y,Yan X,et al.Journal of Energy Chemistry,2022,72:532-538
[5]
Hua Y,Sun Y,Yan F,et al.Chemical Engineering Journal,2022,436:133200
[6]
Chang X,Fan M,Gu C F,et al.Angewandte Chemie International Edition,2022,61(24):e202202558
[7]
Lu B,Du R,Wang G,et al.Environmental Research,2022,212:113286
[8]
Tran M K,Rodrigues M-T F,Kato K,et al.Nature Energy,2019,4(4):339-345
[9]
郝一达,乔丹,孙琦,等.化学教育(中英文),2024,45(4):47-53
[10]
孙丽丽,李永存,王勇,等.化学教育(中英文),2024,45(10):56-64
