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环境学院张作泰教授课题组在动力电池回收领域取得新进展

2020-07-23

    南方科技大学环境科学与工程学院张作泰教授课题组在新能源动力电池回收领域的应用研究取得新进展。相关成果在英国皇家化学学会期刊《Green Chemistry》发表题为“A novel method for screening deep eutectic solvent to recycle the cathode of Li-ion batteries”的底封面文章。

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    随着锂离子电池在移动电子、储能、运输等领域需求的快速持续增长,锂离子电池在3-6年内会逐步退役并产生大量的固体废弃物,但落后的废旧锂离子电池回收模式造成了严重的资源浪费。团队基于电化学原理提出了一种新型快速、简单、准确筛选低共熔溶剂(DES)还原能力的方法。经筛选后发现了一种具有较强还原能力的DES,该结果与密度泛函理论Fukui函数计算结果一致。采用该DES可大幅降低反应温度和缩短反应时间。经研究发现:1. DES选择性提取有价金属过程与传统湿法过程不同,主要受电子扩散和溶剂扩散控制。DES提取过程的反应表观活化能远高于酸法和氨法回收方法,解释了在DES提取过程通常需要较高温度。2. 钴离子在负载DES中主要以六配位的八面体结构Co(urea)2Cl2存在。3. 负载DES,经“稀释-沉淀-煅烧”简单工艺可得到立方尖晶石型四氧化三钴。


    环境学院博士后研究员王树宾博士为第一作者,张作泰教授为通讯作者,材料系卢周广教授及工学院院长徐政和院士为合著作者。


    该工作得到国家自然科学基金、深圳科学技术创新委员会、广东省高校珠江学者岗位计划等项目的支持。


    论文链接: https://pubs.rsc.org/en/content/articlehtml/2020/gc/d0gc00701c

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