Al原位掺杂对回收磷酸铁再生性能影响研究

摘要

目前，针对废旧锂离子电池的回收已开展了大量的研究工作，研究重点主要集中在Li、Ni、Co和Mn等贵金属元素的回收利用方面。对于废旧磷酸铁锂电池的回收，大多聚焦于Li的高效提取与回收，而Fe和P受到的关注相对较少。因此，对废旧磷酸铁锂提Li后的磷酸铁进行回收利用，具有重要的资源和环保意义。本文探究了废旧磷酸铁锂选择性浸出后的磷酸铁的原位掺杂再生过程。预处理选择性浸出残渣（磷酸铁/碳）得到磷酸铁，随后采用梯次酸洗磷酸铁实现Al的定向富集和杂质去除。研究发现，酸洗2次的磷酸铁杂质含量较低，Al含量达到0.61%。将Al富集的磷酸铁添加锂源（碳酸锂）和碳源（葡萄糖）后，通过碳热还原法原位掺杂再生为磷酸铁锂正极材料。研究发现，Al的原位掺杂能够有效改善再生磷酸铁锂正极材料在高倍率下的电化学性能。结果表明，酸洗2次的磷酸铁再生得到的磷酸铁锂，其Al的原位掺杂效果最佳，且具备最佳的形貌和电化学性能。在5 C倍率下，其放电容量高达109.57 mAh/g，经800次循环后，容量保持率高达95.14%。

关键词

磷酸铁 / Al富集 / 原位掺杂 / 碳热还原法