鋰離子電池回收與資源化技術

目錄
序
前言
第1章 鋰離子電池回收與資源化驅動因素 1
1.1 環(huán)境污染減量 2
1.1.1 電池回收處理方式 2
1.1.2 環(huán)境污染減量與管控 3
1.2 經(jīng)濟效益驅動 8
1.2.1 退役鋰離子電池回收的經(jīng)濟性分析 8
1.2.2 電池回收經(jīng)濟模型與收益評估 10
1.2.3 資源回收經(jīng)濟效益現(xiàn)狀 13
1.3 戰(zhàn)略資源定位 14
1.3.1 鈷 14
1.3.2 鋰 16
1.3.3 鎳 18
1.3.4 錳 20
1.3.5 鋰離子電池關鍵電極材料資源性分析 20
1.4 政策標準引導 21
1.4.1 國外政策 21
1.4.2 國內(nèi)政策 24
參考文獻 29
第2章 鋰離子電池關鍵材料失效機理分析 32
2.1 鋰離子電池失效現(xiàn)象及檢測分析 32
2.1.1 失效現(xiàn)象 32
2.1.2 失效檢測分析 34
2.1.3 失效分析流程設計 38
2.2 電極材料失效機制 38
2.2.1 正極材料失效機制分析 39
2.2.2 負極材料失效機制分析 48
2.2.3 電解液及隔膜失效機制 53
2.3 失效機制與回收利用之間的耦合關聯(lián) 57
2.3.1 正極材料的耦合關聯(lián) 58
2.3.2 其他材料的耦合關聯(lián) 63
參考文獻 64
第3章 鋰離子電池正極材料回收處理技術 68
3.1 通用回收技術 68
3.1.1 火法冶金回收技術 68
3.1.2 濕法冶金回收技術 72
3.2 可降解有機酸綠色回收技術 77
3.2.1 螯合功能有機酸 79
3.2.2 還原功能有機酸 86
3.2.3 沉淀功能有機酸 90
3.2.4 其他有機酸 91
3.3 高效復合聯(lián)用技術 97
3.3.1 熔鹽焙燒法 98
3.3.2 機械化學法 106
3.3.3 其他回收技術 109
參考文獻 113
第4章 鋰離子電池正極材料資源再生綜合利用技術 117
4.1 鋰離子電池前驅體及材料再生制備技術 117
4.1.1 固相合成法 118
4.1.2 水熱合成法 121
4.1.3 溶膠凝膠法 123
4.1.4 電沉積再生法 125
4.2 資源高值化綜合利用技術 128
4.2.1 材料精細加工制備 129
4.2.2 新型功能材料合成 130
4.3 電池材料短程修復技術 133
4.3.1 高溫原位修復 133
4.3.2 電化學補鋰 136
4.3.3 其他直接修復技術 137
參考文獻 139
第5章 鋰離子電池負極材料回收與資源化綜合利用技術 143
5.1 引言 143
5.2 鋰離子電池負極材料回收技術 144
5.2.1 負極材料深度凈化技術 144
5.2.2 負極材料選擇性提鋰技術 146
5.3 鋰離子電池負極材料資源化再利用技術 151
5.3.1 再生鋰離子電池負極材料 152
5.3.2 再生超級電容器電極材料 161
5.3.3 再生環(huán)境吸附及功能材料 166
5.4 總結與展望 188
參考文獻 189
第6章 鋰離子電池電解液回收與無害化技術 194
6.1 鋰離子電池電解液的組成和危害 195
6.1.1 電解液的組成 195
6.1.2 電解液的危害 195
6.2 鋰離子電池電解液回收技術 196
6.2.1 真空蒸餾法 197
6.2.2 堿液吸收法 199
6.2.3 物理法 201
6.2.4 萃取法 204
6.2.5 其他方法 218
6.3 總結與展望 222
參考文獻 221
第7章 鋰離子電池全生命周期環(huán)境足跡評價 224
7.1 環(huán)境足跡理論體系與評價方法 224
7.1.1 生命周期評價的基本方法 224
7.1.2 環(huán)境足跡和足跡家族評價體系 227
7.1.3 鋰電池環(huán)境性分析及環(huán)境足跡評價 229
7.1.4 鋰離子電池環(huán)境足跡軟件平臺設計 230
7.2 鋰離子電池足跡家族生命周期評價及應用 231
7.2.1 目標范圍與定義 231
7.2.2 評價對象清單分析 232
7.2.3 環(huán)境足跡分析：碳足跡 239
7.2.4 環(huán)境足跡分析：水足跡 246
7.2.5 環(huán)境足跡分析：生態(tài)足跡 246
7.2.6 綜合分析評價 256
7.3 足跡家族計算的軟件實現(xiàn) 256
7.3.1 軟件系統(tǒng)介紹 257
7.3.2 軟件運行環(huán)境 257
7.3.3 系統(tǒng)功能模塊 258
參考文獻 264
第8章 動力電池環(huán)境評價與實例分析 267
8.1 典型二次電池環(huán)境影響評價概況 267
8.1.1 二次電池環(huán)境影響評價 267
8.1.2 不同類型動力電池的環(huán)境影響 269
8.1.3 基于環(huán)境評價結果的分析 271
8.2 典型二次電池生命周期環(huán)境評價方法 273
8.2.1 生命周期評價含義與技術框架 273
8.2.2 生命周期評價相對應的標準方法體系 275
8.2.3 本研究的計算機輔助系統(tǒng)以及生命周期評價方法體系 276
8.2.4 相應環(huán)境潛在風險評估 280
8.3 動力電池環(huán)境評價實例研究 285
8.3.1 目的與范圍定義 285
8.3.2 清單分析 286
8.3.3 環(huán)境影響評價 291
8.3.4 評價結果與討論 294
8.3.5 不確定性分析與探討 296
參考文獻 298
第9章 動力電池回收效益成本與市場可行性分析 299
9.1 電池回收的經(jīng)濟性分析 299
9.1.1 廢舊鋰離子電池的種類與構成 299
9.1.2 鋰離子電池回收的經(jīng)濟性分析 300
9.1.3 鋰離子電池回收經(jīng)濟性分析的總結與補充 304
9.2 電池回收的工業(yè)可行性分析 304
9.2.1 動力電池回收現(xiàn)狀分析 304
9.2.2 動力電池回收的可行性分析 306
9.2.3 電池回收工業(yè)處理現(xiàn)狀 309
9.2.4 電池回收工業(yè)的成本分析 310
9.3 鋰離子電池回收的市場可行性 314
9.3.1 動力電池回收供給與需求平衡 314
9.3.2 動力電池回收市場規(guī)模與空間 317
9.3.3 動力電池回收市場的宏觀政策支持 321
9.3.4 未來動力電池回收市場趨勢 322
9.4 鋰離子電池回收技術的效益成本核算分析 327
參考文獻 328
第10章 學術動態(tài)解析、機遇挑戰(zhàn)和前景展望 330
10.1 國內(nèi)外二次電池回收專利發(fā)展態(tài)勢分析 330
10.1.1 數(shù)據(jù)來源與檢索方法 330
10.1.2 全球專利地域分布及申請趨勢分析 331
10.1.3 重要專利申請人國別及專利布局態(tài)勢 334
10.1.4 專利申請技術構成 335
10.2 國內(nèi)外二次電池回收文獻解析與思考 338
10.2.1 數(shù)據(jù)來源與檢索方法 338
10.2.2 全球文章發(fā)表趨勢分析 339
10.2.3 主要文獻發(fā)表國家/地區(qū) 339
10.2.4 全球文獻發(fā)表主要機構及作者統(tǒng)計分析 341
10.2.5 文獻發(fā)表技術構成分析 342
10.2.6 高被引頻次文獻分析 348
10.3 鋰離子電池回收與資源化的機遇挑戰(zhàn)和前景展望 351
10.3.1 政策先行 352
10.3.2 技術攻關 355
10.3.3 體系完善 360
10.3.4 回收模式 361
10.3.5 環(huán)保意識 362
參考文獻 363
附表典型二次電池生命周期評價清單列表 365