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锂离子电池由于其比能量高、安全性高能和绿色环保等优点,广泛应用于便携式电子设备和新能源汽车上,这必然产生大量的废旧锂离子电池。因此,研究废旧锂离子电池中高价值金属的回收利用技术,已经成为人们关注的热点问题。本论文针对贵州振华新材料有限公司提供的废旧锂离子电池正极材料,采用SO2还原浸出工艺处理废旧正极材料,研究了浸出液的除杂和分离工艺,并利用回收产品制备了LiNi0.33Co0.33Mn0.33O2正极材料,具体研究结果如下:1)考察了固液比、SO2气体流速、溶出体系、溶出时间和溶出温度等条件对废旧正极材料溶出率的影响。实验表明,当固液比为50 g/L、SO2气体流速为0.4 L/min、溶出剂为SO2/H2SO4/H2O2时,在80℃下反应60分钟,Li、Co、Mn、Ni的溶出率分别达到98.1%、98.0%、97.8%和98.2%。2)采用氧化中和法去除溶出液中的铁离子,铁的去除率达到98.19%;采用碱洗和沉淀分离法去除铝离子和铜离子等,铝和铜除去率分别达到96.1%和99.7%;采用(NH4)3PO4沉淀剂对锂进行回收,回收率达到84%。3)利用回收液成功制备了LiNi0.33Co0.33Mn0.33O2层状正极材料,测试其电化学性能。结果表明,在电压3.04.35 V、测试温度30℃,电流密度为20 mA·g-1条件下,材料的首次充放电为154.9/121.2mAh·g-1,循环40圈后容量保持率100%,表现出较优的电化学性能。合成了三丁基(甲基醚)膦-双(三氟甲基磺酰)亚胺(P444(1O1)TFSI)和三丁基(乙基甲基醚)膦-双(三氟甲基磺酰)亚胺(P444(2O1)TFSI)两种离子液体,采用热分析(TG)和电化学技术研究了两种离子液体作为添加剂对有机电解液热稳定性和LiCoO2电极电化学性能的影响。结果表明,两种离子液体均能提高有机电解液的热稳定性,且阳离子基团大小对LiCoO2电极的电化学性能有较大的影响。当添加体积比为15%的P444(2O1)TFSI时,在3.04.35 V、电流密度为150 mA·g-1下,LiCoO2电极的首次放电容量为164.6 mAh·g-1,100次循环后容量为144.7mAh·g-1,容量保持率为89.9%,优于在传统有机电解液中的循环性能。