鋰離子電池回收與資源化技術(shù)

目錄
序
前言
第1章 鋰離子電池回收與資源化驅(qū)動(dòng)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(jì)效益驅(qū)動(dòng) 8
1.2.1 退役鋰離子電池回收的經(jīng)濟(jì)性分析 8
1.2.2 電池回收經(jīng)濟(jì)模型與收益評(píng)估 10
1.2.3 資源回收經(jīng)濟(jì)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(guān)鍵電極材料資源性分析 20
1.4 政策標(biāo)準(zhǔn)引導(dǎo) 21
1.4.1 國(guó)外政策 21
1.4.2 國(guó)內(nèi)政策 24
參考文獻(xiàn) 29
第2章 鋰離子電池關(guān)鍵材料失效機(jī)理分析 32
2.1 鋰離子電池失效現(xiàn)象及檢測(cè)分析 32
2.1.1 失效現(xiàn)象 32
2.1.2 失效檢測(cè)分析 34
2.1.3 失效分析流程設(shè)計(jì) 38
2.2 電極材料失效機(jī)制 38
2.2.1 正極材料失效機(jī)制分析 39
2.2.2 負(fù)極材料失效機(jī)制分析 48
2.2.3 電解液及隔膜失效機(jī)制 53
2.3 失效機(jī)制與回收利用之間的耦合關(guān)聯(lián) 57
2.3.1 正極材料的耦合關(guān)聯(lián) 58
2.3.2 其他材料的耦合關(guān)聯(lián) 63
參考文獻(xiàn) 64
第3章 鋰離子電池正極材料回收處理技術(shù) 68
3.1 通用回收技術(shù) 68
3.1.1 火法冶金回收技術(shù) 68
3.1.2 濕法冶金回收技術(shù) 72
3.2 可降解有機(jī)酸綠色回收技術(shù) 77
3.2.1 螯合功能有機(jī)酸 79
3.2.2 還原功能有機(jī)酸 86
3.2.3 沉淀功能有機(jī)酸 90
3.2.4 其他有機(jī)酸 91
3.3 高效復(fù)合聯(lián)用技術(shù) 97
3.3.1 熔鹽焙燒法 98
3.3.2 機(jī)械化學(xué)法 106
3.3.3 其他回收技術(shù) 109
參考文獻(xiàn) 113
第4章 鋰離子電池正極材料資源再生綜合利用技術(shù) 117
4.1 鋰離子電池前驅(qū)體及材料再生制備技術(shù) 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(shù) 128
4.2.1 材料精細(xì)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(fù)技術(shù) 133
4.3.1 高溫原位修復(fù) 133
4.3.2 電化學(xué)補(bǔ)鋰 136
4.3.3 其他直接修復(fù)技術(shù) 137
參考文獻(xiàn) 139
第5章 鋰離子電池負(fù)極材料回收與資源化綜合利用技術(shù) 143
5.1 引言 143
5.2 鋰離子電池負(fù)極材料回收技術(shù) 144
5.2.1 負(fù)極材料深度凈化技術(shù) 144
5.2.2 負(fù)極材料選擇性提鋰技術(shù) 146
5.3 鋰離子電池負(fù)極材料資源化再利用技術(shù) 151
5.3.1 再生鋰離子電池負(fù)極材料 152
5.3.2 再生超級(jí)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(jié)與展望 188
參考文獻(xiàn) 189
第6章 鋰離子電池電解液回收與無害化技術(shù) 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(shù) 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(jié)與展望 222
參考文獻(xiàn) 221
第7章 鋰離子電池全生命周期環(huán)境足跡評(píng)價(jià) 224
7.1 環(huán)境足跡理論體系與評(píng)價(jià)方法 224
7.1.1 生命周期評(píng)價(jià)的基本方法 224
7.1.2 環(huán)境足跡和足跡家族評(píng)價(jià)體系 227
7.1.3 鋰電池環(huán)境性分析及環(huán)境足跡評(píng)價(jià) 229
7.1.4 鋰離子電池環(huán)境足跡軟件平臺(tái)設(shè)計(jì) 230
7.2 鋰離子電池足跡家族生命周期評(píng)價(jià)及應(yīng)用 231
7.2.1 目標(biāo)范圍與定義 231
7.2.2 評(píng)價(jià)對(duì)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(píng)價(jià) 256
7.3 足跡家族計(jì)算的軟件實(shí)現(xiàn) 256
7.3.1 軟件系統(tǒng)介紹 257
7.3.2 軟件運(yùn)行環(huán)境 257
7.3.3 系統(tǒng)功能模塊 258
參考文獻(xiàn) 264
第8章 動(dòng)力電池環(huán)境評(píng)價(jià)與實(shí)例分析 267
8.1 典型二次電池環(huán)境影響評(píng)價(jià)概況 267
8.1.1 二次電池環(huán)境影響評(píng)價(jià) 267
8.1.2 不同類型動(dòng)力電池的環(huán)境影響 269
8.1.3 基于環(huán)境評(píng)價(jià)結(jié)果的分析 271
8.2 典型二次電池生命周期環(huán)境評(píng)價(jià)方法 273
8.2.1 生命周期評(píng)價(jià)含義與技術(shù)框架 273
8.2.2 生命周期評(píng)價(jià)相對(duì)應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)方法體系 275
8.2.3 本研究的計(jì)算機(jī)輔助系統(tǒng)以及生命周期評(píng)價(jià)方法體系 276
8.2.4 相應(yīng)環(huán)境潛在風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估 280
8.3 動(dòng)力電池環(huán)境評(píng)價(jià)實(shí)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(píng)價(jià) 291
8.3.4 評(píng)價(jià)結(jié)果與討論 294
8.3.5 不確定性分析與探討 296
參考文獻(xiàn) 298
第9章 動(dòng)力電池回收效益成本與市場(chǎng)可行性分析 299
9.1 電池回收的經(jīng)濟(jì)性分析 299
9.1.1 廢舊鋰離子電池的種類與構(gòu)成 299
9.1.2 鋰離子電池回收的經(jīng)濟(jì)性分析 300
9.1.3 鋰離子電池回收經(jīng)濟(jì)性分析的總結(jié)與補(bǔ)充 304
9.2 電池回收的工業(yè)可行性分析 304
9.2.1 動(dòng)力電池回收現(xiàn)狀分析 304
9.2.2 動(dòng)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(chǎng)可行性 314
9.3.1 動(dòng)力電池回收供給與需求平衡 314
9.3.2 動(dòng)力電池回收市場(chǎng)規(guī)模與空間 317
9.3.3 動(dòng)力電池回收市場(chǎng)的宏觀政策支持 321
9.3.4 未來動(dòng)力電池回收市場(chǎng)趨勢(shì) 322
9.4 鋰離子電池回收技術(shù)的效益成本核算分析 327
參考文獻(xiàn) 328
第10章 學(xué)術(shù)動(dòng)態(tài)解析、機(jī)遇挑戰(zhàn)和前景展望 330
10.1 國(guó)內(nèi)外二次電池回收專利發(fā)展態(tài)勢(shì)分析 330
10.1.1 數(shù)據(jù)來源與檢索方法 330
10.1.2 全球?qū)＠赜蚍植技吧暾?qǐng)趨勢(shì)分析 331
10.1.3 重要專利申請(qǐng)人國(guó)別及專利布局態(tài)勢(shì) 334
10.1.4 專利申請(qǐng)技術(shù)構(gòu)成 335
10.2 國(guó)內(nèi)外二次電池回收文獻(xiàn)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(shì)分析 339
10.2.3 主要文獻(xiàn)發(fā)表國(guó)家/地區(qū) 339
10.2.4 全球文獻(xiàn)發(fā)表主要機(jī)構(gòu)及作者統(tǒng)計(jì)分析 341
10.2.5 文獻(xiàn)發(fā)表技術(shù)構(gòu)成分析 342
10.2.6 高被引頻次文獻(xiàn)分析 348
10.3 鋰離子電池回收與資源化的機(jī)遇挑戰(zhàn)和前景展望 351
10.3.1 政策先行 352
10.3.2 技術(shù)攻關(guān) 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(shí) 362
參考文獻(xiàn) 363
附表典型二次電池生命周期評(píng)價(jià)清單列表 365