锂离子电池电极材料再生利用

联系合作
绿色能源与节能环保
前沿新材料
成果单位: 北京科技大学
合作方式: 自行实施
所处阶段: 中试
关键词: 动力电池储能电池3C电池无损剥离超声波成分调控结构重整
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核心问题

锂离子电池电极材料再生利用技术针对的是传统回收工艺中存在的痛点问题。传统火法冶金回收工艺不仅产物单一、能耗高、回收率低,还会产生废气和废渣。而传统湿法回收工艺则过程复杂,需使用大量酸、碱、有机萃取剂,导致废液和废渣的产生。因此,迫切需要开发一种短流程、低成本、无污染的新型回收工艺,以解决这些问题。

解决方案

本成果开发了一种新型锂离子电池电极材料回收工艺。该工艺通过超声波无损剥离浸泡在剥离溶液中的极片,收集电极材料后进行除杂和成分调控,再通过热处理过程进行电极材料结构重整。所得电极材料的杂质含量及电化学性能均能满足电池需求,实现了高效、环保的电极材料再生利用。

竞争优势

新工艺具有显著的竞争优势。首先,工艺流程短,投入资金低,运营成本低,且完全无环境污染风险。其次,采用新工艺回收的电极材料性能与新材料相当,但生产成本远低于竞争对手,售价也更具优势。此外,该技术在国内外尚未见相关报道,具有高度的创新性。该成果在动力电池、储能电池、3C消费电池等领域均有广泛应用前景,市场竞争力强。目前,该技术已处于中试阶段,未来有望大规模推广应用。

成果公开日期

20240114

所属产业领域

交通运输、仓储和邮政业

转化现有基础

开发了短流程、低成本、无污染的的创新型极片回收技术,实现了极片现场即时回收,电极材料即时使用。目前正在积极申请和布局与锂离子电池电极材料回收相关的工艺方法专利,已完成1项发明专利和2项实用新型申报。

转化合作需求

希望与电池企业、动力电池回收企业、设备企业合作。

转化意向范围

仅限国内转让

转化预期效益

2023年,为极片回收量产线建设和试运行阶段,开始规划2万吨电池回收线建设,当年销售收入2000万元,基本实现盈亏平衡;2024年,开始规划10万吨电池回收线建设,开始盈利,销售收入为7500万元,利润超过2000万元。

项目名称

中关村“火花”活动

项目课题来源

北京市科学技术委员会;中关村科技园区管理委员会

摘要

痛点问题:传统火法冶金回收工艺产物单一、能耗较高、回收率较低,并且产生废气和废渣;传统湿法回收工艺复杂,采用大量酸、碱、有机萃取剂,产生废液和废渣。当前迫切需要开发一种短流程、低成本、无污染的新型回收工艺。 解决方案:我们开发了一种新型回收工艺,即将浸泡在剥离溶液中的极片通过超声波进行无损剥离,将收集到的电极材料经除杂后进行成分调控,然后通过热处理过程进行电极材料结构重整,所得电极材料杂质含量及电化学性能满足电池需求。 竞争优势:新工艺与其它回收工艺相比,具有工艺流程短,投入资金低,运营成本低,且无环境污染风险的优点,在国内或国际上尚未见到相关报道。 采用新工艺回收的电极材料,其性能与新材料相当,但因其生产成本远低于竞争对手,其售价也远低于竞争对手,在与同类产品竞争中占有很大优势。 应用领域:主要应用于动力电池领域,也可用于储能电池领域、3C消费电池领域等。

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