In-situ pyrolysis based on alkaline medium removes fluorine-containing contaminants from spent lithium-ion batteries

热解 聚偏氟乙烯 化学 锂(药物) 氟化物 无机化学 电解质 电极 有机化学 聚合物 物理化学 医学 内分泌学
作者
Hanlin Huang,Chunwei Liu,Zhi Sun
出处
期刊:Journal of Hazardous Materials [Elsevier BV]
卷期号:457: 131782-131782 被引量:41
标识
DOI:10.1016/j.jhazmat.2023.131782
摘要

Pyrolysis is an effective method for removing organic contaminants (e.g. electrolytes, solid electrolyte interface (SEI), and polyvinylidene fluoride (PVDF) binders) from spent lithium-ion batteries (LIBs). However, during pyrolysis, the metal oxides in black mass (BM) readily react with fluorine-containing contaminants, resulting in a high content of dissociable fluorine in pyrolyzed BM and fluorine-containing wastewater in subsequent hydrometallurgical processes. Herein, an in-situ pyrolysis process is proposed to control the transition pathway of fluorine species in BM using Ca(OH)2-based materials. Results show that the designed fluorine removal additives (FRA@Ca(OH)2) can effectively scavenge SEI components (LixPOFy) and PVDF binders from BM. During the in-situ pyrolysis, potential fluorine species (e.g. HF, PF5, and POF3) are adsorbed and converted to CaF2 on the surface of FRA@Ca(OH)2 additives, thereby inhibiting the fluorination reaction with electrode materials. Under the optimal experimental conditions (temperature = 400 °C, BM: FRA@Ca(OH)2 = 1: 4, holding time = 1.0 h), the dissociable fluorine content in BM was reduced from 3.84 wt% to 2.54 wt%. The inherent metal fluorides in BM feedstock hinder the further removal of fluorine with pyrolysis treatment. This study provides a potential strategy for source control of fluorine-containing contaminants in the recycling process of spent LIBs.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
starcatcher发布了新的文献求助10
1秒前
1秒前
青平完成签到 ,获得积分10
1秒前
CipherSage应助刘66666采纳,获得10
2秒前
充电宝应助3152采纳,获得10
2秒前
星辰大海应助乘数采纳,获得10
2秒前
二十三点一完成签到,获得积分10
2秒前
小二郎应助xr采纳,获得10
3秒前
文栀发布了新的文献求助10
5秒前
Ava应助mamamiya采纳,获得10
5秒前
哇哈哈完成签到,获得积分10
6秒前
爆米花应助DrQ采纳,获得10
6秒前
7秒前
科研通AI6.3应助idiot采纳,获得10
8秒前
8秒前
8秒前
8秒前
8秒前
千寻完成签到 ,获得积分10
9秒前
9秒前
10秒前
欢子12321完成签到,获得积分10
10秒前
10秒前
11秒前
科研通AI6.3应助Raindown采纳,获得10
12秒前
kailiuwang完成签到,获得积分10
12秒前
13秒前
李大宝发布了新的文献求助10
14秒前
如果可以发布了新的文献求助10
14秒前
椰子鸡发布了新的文献求助10
14秒前
14秒前
Neil发布了新的文献求助10
15秒前
15秒前
16秒前
Sunset发布了新的文献求助10
16秒前
蛋蛋发布了新的文献求助10
17秒前
18秒前
18秒前
hgy发布了新的文献求助10
18秒前
19秒前
高分求助中
Principles of Economics, 11th Edition 10000
University Physics with Modern Physics, 16th edition 10000
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
Development of a Bridge Weigh-In-Motion System: A technology to convert the bridge response to the passage of traffic into data on vehicle configurations, speeds, times of travel and weights 1000
ズームレンズの光学設計に関する研究 800
Fundamentals of Pharmaceutical and Biologics Regulations: A Global Perspective, Second Edition 700
Matrix Methods in Data Mining and Pattern Recognition Second Edition 610
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 计算机科学 内科学 物理 复合材料 催化作用 细胞生物学 无机化学 光电子学 物理化学 电极 基因
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 7280644
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8901649
关于积分的说明 18829954
捐赠科研通 6952554
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3207396
关于科研通互助平台的介绍 2377680
邀请新用户注册赠送积分活动 2182514