化學(xué)環(huán)保實(shí)踐活動第四小組鋰電池成果展示

1、鋰電池 制作：超飛工作組組長：魏輝 組員：姚太駿，吳海嘉，溫世超，王鑫藝，蘇友朋，何耀，歐昌昀，唐子杰，阮曉彬，肖安正，肖奕杰超飛工作組導(dǎo)師：郭清宇卷首語鋰電池 “鋰電池”，是一類由鋰金屬或鋰合金為負(fù)極材料、使用非水電解質(zhì)溶液的電池。1912年鋰金屬電池最早由GilbertN.Lewis提出并研究。20世紀(jì)70年代時M.S.Whittingham提出并開始研究鋰離子電池。由于鋰金屬的化學(xué)特性非?；顫?，使得鋰金屬的加工、保存、使用，對環(huán)境要求非常高。隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，現(xiàn)在鋰電池已經(jīng)成為了主流。 鋰電池大致可分為兩類：鋰金屬電池和鋰離子電池。鋰離子電池不含有金屬態(tài)的鋰，并且是可以充電的。可充電電

2、池的第五代產(chǎn)品鋰金屬電池在1996年誕生，其安全性、比容量、自放電率和性能價格比均優(yōu)于鋰離子電池。由于其自身的高技術(shù)要求限制，現(xiàn)在只有少數(shù)幾個國家的公司在生產(chǎn)這種鋰金屬電池。鋰電池目錄鋰電池的特點(diǎn)卷首語鋰電池的注意事項(xiàng)及危害鋰電池的回收利用鋰電池的特點(diǎn)鋰電池電壓平臺高：單體電池的平均電壓為3.7V或3.2V，約等于3只鎳鎘電池或鎳氫電池的串聯(lián)電壓，便于組成電池電源組；相對電池而言鋰電池能量密度高。具有高儲存能量密度，目前已達(dá)到460-600Wh/kg，是鉛酸電池的約6-7倍；相對鉛酸電池而言鋰電池重量輕，相同體積下重量約為鉛酸產(chǎn)品的1/5-6；鋰電池使用壽命相對較長，使用壽命可達(dá)到6年以上，磷

3、酸亞鐵鋰為正極的電池用1CDOD充放，有可以使用1000次的記錄 鋰電池有關(guān)的化學(xué)知識鋰金屬電池一般是使用二氧化錳為正極材料、金屬鋰或其合金金屬為負(fù)極材料、使用非水電解質(zhì)溶液的電池。鋰電池基本原理放電反應(yīng)：Li+MnO2=LiMnO2鋰離子電池一般是使用鋰合金金屬氧化物為正極材料、石墨為負(fù)極材料、使用非水電解質(zhì)的電池。充電正極上發(fā)生的反應(yīng)為LiCoO2=Li(1-x)CoO2+XLi+Xe-(電子)充電負(fù)極上發(fā)生的反應(yīng)為6C+XLi+Xe-=LixC6充電電池總反應(yīng)：LiCoO2+6C=Li(1-x)CoO2+LixC6正極反應(yīng)：放電時鋰離子嵌入，充電時鋰離子脫嵌。充電時：LiFePO4Li1

4、-xFePO4+xLi+xe-放電時：Li1-xFePO4+xLi+xe-LiFePO4。負(fù)極負(fù)極材料：多采用石墨。新的研究發(fā)現(xiàn)鈦酸鹽可能是更好的材料。負(fù)極反應(yīng)：放電時鋰離子脫嵌，充電時鋰離子嵌入。充電時：xLi+xe-+6CLixC6放電時：LixC6xLi+xe-+6C原理圖注意事項(xiàng)及危害鋰電池鋰電池的注意事項(xiàng)及危害一忌過度放電。待設(shè)備提示“電量不足”就應(yīng)該充電；到設(shè)備都自動關(guān)機(jī)了才充電，電池已經(jīng)過度放電。這會影響電池壽命。忌過度充電。充電器發(fā)出充滿指示，就應(yīng)該拔下充電器?，F(xiàn)在的充電器一般都有充滿自停的設(shè)計(jì)，短時間不從充電器取下電池倒也無妨，但長久把電池留在充電器上，到深夜電網(wǎng)電壓升高，本

5、已經(jīng)停止充電的充電器，電壓升高后，又會繼續(xù)充電，造成電池過充電。這會影響電池壽命。鋰電池長久不用，要充電到60%，單獨(dú)存放在陰涼干燥處，并每隔4、5個月進(jìn)行補(bǔ)充充電。忌電池短路，大電流放電，對電池壽命不利。鋰電池均存在安全性差，有發(fā)生爆炸的危險(xiǎn)。鈷酸鋰材料的鋰電池不能大電流放電，安全性較差。鋰電池均需保護(hù)線路，防止電池被過充過放電鋰電池鬧出的笑話鋰電池的回收利用總的來說，目前鋰電池對環(huán)境的危害并不大。2003年武漢理工大學(xué)發(fā)明了一種用-MnO2離子篩從廢鋰離子電池中分離回收鋰的新方法，當(dāng)年即被授予發(fā)明專利。步驟為：將電池解體去除外殼，將電池芯浸泡在鹽酸中使其充分溶解；調(diào)節(jié)體系的pH10，過濾后得到含鋰離子的料液；用-MnO2離子篩處理料液，對鋰離子進(jìn)行選擇性吸附分離，然后用鹽酸對吸附在離子篩中的鋰離子進(jìn)行洗脫，蒸發(fā)洗脫液得到氯化鋰，向洗脫液中加入Na2CO3，加熱濃縮后得到碳酸鋰沉淀。離子篩法處理鋰離子電池將鋰離子電池還原焙燒分離出鈷、鋁，浸出分離鈷和乙炔黑。 日本索尼公司和住友金屬礦山公司合作研究從廢舊鋰離子二次電池中回收鈷等的技術(shù)，其工藝為先將電池焚燒，再篩選去鐵和銅后，將殘余粉加熱并溶于酸中，用有機(jī)溶劑萃取可提出氧化鈷。 ChurlKyoungLee等先把廢舊鋰離子電池破碎，再進(jìn)行熱處理，將可燃材料變?yōu)闅怏w，留下LiCoO2。在恒溫水浴中，加入硝酸、