化学研究与应用
化學研究與應用
화학연구여응용
CHEMICAL RESEARCH AND APPLICATION
2013年
8期
1114-1119
,共6页
废锂离子电池正极材料LiMn 2O 4%溶解率%柠檬酸%正交试验%溶解机理
廢鋰離子電池正極材料LiMn 2O 4%溶解率%檸檬痠%正交試驗%溶解機理
폐리리자전지정겁재료LiMn 2O 4%용해솔%저몽산%정교시험%용해궤리
waste lithium-ion battery anode material LiMn 2 O4%dissolution ratio%citric acid%orthogonal test%dissolution mechanism
探求废锂离子电池正极材料LiMn2 O4在柠檬酸溶液中的溶解条件,为废旧电池的进一步回收利用奠定基础。采用单因素与正交实验相结合的方法,对废锂离子电池正极材料LiMn2 O4在柠檬酸溶液中的溶解条件进行研究,结果表明,废锂离子电池正极材料LiMn2 O4在柠檬酸溶液中适宜的溶解条件为:柠檬酸浓度1.0mol· L-1、溶解温度45℃、H2 O2加入量5.0%、料液比60g· L-1,在此条件下正极材料LiMn2 O4在柠檬酸溶液中的溶解率达到99.56%。对柠檬酸溶解废锂离子电池正极材料LiMn2 O4的机理进行了探讨,认为在加入H2 O2之前,尖晶石LiMn2 O4中的Mn3+发生歧化反应生成Mn2+以及MnO2,而Mn4+在溶液中水解生成MnO2。MnO2与柠檬酸发生氧化还原反应生成丙酮二羧酸及Mn 2+。加入H 2O 2之后,H 2O 2作为还原剂能够将剩余的MnO 2全部还原为 Mn2+,使正极材料LiMn2 O4在柠檬酸溶液中的溶解率得以提高。
探求廢鋰離子電池正極材料LiMn2 O4在檸檬痠溶液中的溶解條件,為廢舊電池的進一步迴收利用奠定基礎。採用單因素與正交實驗相結閤的方法,對廢鋰離子電池正極材料LiMn2 O4在檸檬痠溶液中的溶解條件進行研究,結果錶明,廢鋰離子電池正極材料LiMn2 O4在檸檬痠溶液中適宜的溶解條件為:檸檬痠濃度1.0mol· L-1、溶解溫度45℃、H2 O2加入量5.0%、料液比60g· L-1,在此條件下正極材料LiMn2 O4在檸檬痠溶液中的溶解率達到99.56%。對檸檬痠溶解廢鋰離子電池正極材料LiMn2 O4的機理進行瞭探討,認為在加入H2 O2之前,尖晶石LiMn2 O4中的Mn3+髮生歧化反應生成Mn2+以及MnO2,而Mn4+在溶液中水解生成MnO2。MnO2與檸檬痠髮生氧化還原反應生成丙酮二羧痠及Mn 2+。加入H 2O 2之後,H 2O 2作為還原劑能夠將剩餘的MnO 2全部還原為 Mn2+,使正極材料LiMn2 O4在檸檬痠溶液中的溶解率得以提高。
탐구폐리리자전지정겁재료LiMn2 O4재저몽산용액중적용해조건,위폐구전지적진일보회수이용전정기출。채용단인소여정교실험상결합적방법,대폐리리자전지정겁재료LiMn2 O4재저몽산용액중적용해조건진행연구,결과표명,폐리리자전지정겁재료LiMn2 O4재저몽산용액중괄의적용해조건위:저몽산농도1.0mol· L-1、용해온도45℃、H2 O2가입량5.0%、료액비60g· L-1,재차조건하정겁재료LiMn2 O4재저몽산용액중적용해솔체도99.56%。대저몽산용해폐리리자전지정겁재료LiMn2 O4적궤리진행료탐토,인위재가입H2 O2지전,첨정석LiMn2 O4중적Mn3+발생기화반응생성Mn2+이급MnO2,이Mn4+재용액중수해생성MnO2。MnO2여저몽산발생양화환원반응생성병동이최산급Mn 2+。가입H 2O 2지후,H 2O 2작위환원제능구장잉여적MnO 2전부환원위 Mn2+,사정겁재료LiMn2 O4재저몽산용액중적용해솔득이제고。
The foundation for the further recycling of the waste battery was laid through the research on the solution conditions of waste lithium-ion battery anode material .The optimum dissolution conditions of lithium-ion battery anode material LiMn 2 O4 in citric acid were determined by a single factor and orthogonal test .The optimum dissolution conditions were the concentration of citric acid,1.0 mol· L-1;the dissolution temperature ,45℃;the added content of H 2 O2 ,5.0%;the solid-liquid ratio,60 g·L -1 .And the dissolution ratio was 99.56%under the optimum solution conditions .The dissolution mechanism of waste lithium-ion battery anode material LiMn2O4in citric acid was discussed.First,Mn3+of spinel LiMn2O4 was disproportionated to Mn2+and MnO2,Mn 4+ of spi-nel LiMn 2O 4 was hydrolyzed to MnO 2 .And,MnO2 underwent a redox reaction in citric acid leading to the formation of acetone dicar -boxylic acid and Mn2+.Then,MnO2 was reduced to Mn2+by reductive agent H2O2.And the dissolution ratio can be increased .