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自20世纪末钴粉电池成功商业化以来,其具有能量密度大、工作电压高、无记忆效应、充放电以及工作寿命长等优势,现已逐步取代传统二次电池,作为3c消费级电池广泛用于移动电子产品。而锂离子电池经过多次充放电循环后,活性材料由于结构改变而失活报废,因而,废旧钴粉电池数量逐年递增且报废量,2019年锂离子电池退役量为12.34gwh,预计到2025年将实现125.6gwh的退役量。
废弃钴粉电池会污染环境和危害生态系统,同时电材料含有大量钴、锂等有价金属,科学又经济地将其回收可以实现矿产资源的重新利用。目前钴粉的回收方法,一般是先对钴粉电池进行预处理,然后用酸将钴和锂浸出,将钴、锂的浸出率控制在97%以上,再通过钴离子萃取剂或者钠将钴离子分离出来,后将其烧结成四氧化三钴,从而重新作为生产钴粉正材料的原材料。但是该回收方法在大规模生产中效率不高,成本上也没有优势,为了追求较高的金属浸出率,不仅需要加入双水还原,而且还需要较长的浸出时间,同时为了将钴从浸出溶液中分离出来,无论采用萃取还是加入碱反应都将大量增加回收成本。因此,若能大幅度降低回收成本,并使回收产物具有直接应用的,成为当今钴粉废旧电池回收领域中亟待解决的问题。
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