基于废旧锰酸锂电极材料原位制备不同晶型与形貌的MnO2及其应用基础研究

进入21世纪后，锂离子电池用量迅速增加，废旧锂离子电池的回收利用已经成为国内外普遍关注的问题。随着LiMn2O4电池的商业化生产与应用，将会产生大量的废旧LiMn2O4电极材料。现行的回收处理方法，只是将电极材料中锂、锰等金属元素通过溶解-沉淀等分离工艺加以回收提纯变成基本化工原料，而不是面向应用过程有的放矢地对其进行回收处理并加以合理利用，显然在经济上是不可行的。本申请课题旨在以废旧锂离子电池LiMn2O4正极材料为原料，探索有效的回收处理方法与技术，在有效回收锂元素的同时，针对不同的应用要求，直接将LiMn2O4原位转化成具有不同晶型与形貌的MnO2材料。并根据不同微结构的MnO2材料的特性，分别开展其作为催化剂、超级电容器活性材料、一次电池电极材料等应用基础研究，为解决废旧锰酸锂电池造成的环境污染和资源浪费问题提供有效而合理的途径，从而真正实现材尽其用，变废为宝。

进入21世纪后，锂离子电池用量迅速增加，废旧锂离子电池的回收利用已经成为国内外普遍关注的问题。随着LiMn2O4电池的商业化生产与应用，将会产生大量的废旧LiMn2O4电极材料。现行的回收处理方法，只是将电极材料中锂、锰等金属元素通过溶解-沉淀等分离工艺加以回收提纯变成基本化工原料，而不是面向应用过程有的放矢地对其进行回收处理并加以合理利用，显然在经济上是不可行的。本课题以废旧锂离子电池LiMn2O4正极材料为原料，探索有效的回收处理方法与技术，在有效回收锂元素的同时，针对不同的应用要求，直接将LiMn2O4原位转化成具有不同晶型与形貌的MnO2材料。并根据不同微结构的MnO2材料的特性，分别开展其作为催化剂、超级电容器材料、一次电池电极材料等应用基础研究，为解决废旧锰酸锂电池造成的环境污染和资源浪费问题提供有效而合理的途径，从而真正实现材尽所用，变废为宝。.三年来，课题组成员围绕研究课题积极开展研究工作，很好地完成了基金任务书的研究计划，并取得了多项研究成果。相继在AIChE Journal，Industrial & Engineering Chemistry Research，Advanced Functional Materials，Journal of Power Sources，Electrochimica Acta和化工学报、硅酸盐学报等刊物上发表论文26篇，其中，SCI收录20篇、EI收录22篇。申请国家发明专利6项，获授权国家发明专利3项。通过国家自然科学基金的资助，很好地促进了课题组研究水平与创新能力的提高。同时，也促进了我们的实验室建设与人才培养工作。