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锂离子电池在电动汽车中的应用现状及发展综述摘要：近年来人们是水平的提高，对汽车需求量也在逐年增多。
随着全球环境污染问题的日益突出和传统燃料资源的枯竭，电动汽车正逐渐成为人们日常出行的一种新方式，其主要的动力来源是电池。
而锂离子电池由于具有高功率密度、较高的能量密度、寿命长、循环性能好等特点，逐渐成为电动汽车主要的能量储存装置。
目前，大力推动锂电池、电化学储能、电动汽车等新能源领域重要技术和基础装备的发展，逐步降低对石化能源的依赖，探索出一条可持续能源安全路径是全球诸多国家的重要战略方向。
本文就锂离子电池在电动汽车中的应用现状展开探讨。
关键词：锂离子电池；电动汽车；电池管理系统引言作为新能源汽车主导的电动汽车具有污染低，效率高，噪音低，不依赖汽油，结构相比传统内燃机汽车更简单等优点。
电池是纯电动汽车的关键核心部件。
锂离子动力电池以其工作电压高、比能量高、循环寿命长、自放电率低、无记忆性、无污染、外形多样等优势，成为了纯电动汽车动力电池的主流之选，但在续航里程、充电时间、安全性等方面仍存在问题。
1锂离子电池工作原理锂离子电池的构成包括正极、隔膜、负极、有机电解液及电池外壳。
按照正极材料不同，电动汽车行业使用比较广泛的锂电池主要有磷酸铁锂电池和三元锂电池。
以磷酸铁锂电池为例，正极材料采用磷酸铁锂，负极采用石墨，聚合物隔膜把正负极分开，带电荷的锂离子在其中能够自由移动。
其工作原理如下：充电：LiFePO4-xLi+-xe-→xFePO4+(1-x)LiFePO4；放电：FePO4+xLi++xe-→xLiPO4+(1-x)LiPO4。
充电时，带正电荷的锂离子从正极磷酸铁锂上出发，穿过隔膜到达负极的层状石墨上，并被储存在那里。
这样，电池就完成了充电。
当电池放电时，也就是当能量以电能的形式从电池中释放出来时，锂离子通过电解液，从负极出发，穿过隔膜返回到正极。
电机会将电能转化为机械能，从而让汽车行驶。
2锂离子动力电池的性能锂离子动力电池使用时优势较多，具有安全、可靠及兼顾充电效率等方面的性能。
锂的性质及分析方法综述一、锂的基本性质
表1：锂的基本性质
二、锂的试样分解方法
表2：锂的试样分解方法比较
三、锂的分离、富集方法
表3：锂的分离、富集方法比较
四、锂的测定方法及干扰
表5：锂的测定方法比较
五、应用
目前，仅开展矿物中锂的检测，进行了酸溶分解方法比对和仪器比对试验：
1.固体样品中锂的测定：前期试验中采用盐酸、硝酸、氢氟酸、高氯酸两次溶矿结果偏低，采用氢氟酸、硫酸溶矿结果较好，流程短。
5300DV测定，670.784nm为仪器推荐波长，分析结果系统偏高；610.362nm部分国家标准物质结果偏低。
依据《锂矿石、铷矿石、铯矿石化学分析方法第1部分锂量测定GB/T17413.1-2010》，硫酸-硝酸分解，原子吸收测定，检测矿石中锂，外检合格。
2.液体样品中锂的测定：未有送检样品，建议样品酸化后，采用原子吸收测定。
如基体复杂，可开展加标回收等试验。
参考资料书籍：
1.岩石矿物分析第四版第三分册，P291-302。
盐湖锂开发过程盐湖锂是一种重要的锂资源，其开发利用过程涉及到多个环节和技术。
本文将介绍盐湖锂的开发过程，包括勘探、提取、加工和利用等方面。
一、盐湖锂勘探盐湖锂勘探是确定盐湖中锂资源储量和分布的过程。
首先，地质学家通过对地质构造、岩性和地下水等进行详细调查，确定可能存在锂资源的盐湖地区。
然后，通过地球物理勘探和化探方法，如地震勘探、电磁法和重力法等，对盐湖进行探测，获取地下岩石和水体的性质和分布情况。
最后，通过钻探和采样，获取盐湖的岩心和水样，进行实验室分析和测试，确定其中的锂含量和品位。
二、盐湖锂提取盐湖锂提取是将盐湖中的锂资源从水体中提取出来的过程。
首先，通过抽取盐湖水，形成锂含量较高的锂质水体。
然后，采用化学物理方法，如加热浓缩、溶剂萃取和离子交换等，将锂从水体中分离出来。
其中，离子交换是一种常用的方法，通过树脂材料选择性吸附锂离子，并用酸洗去除锂离子，再进行后续处理，得到锂的纯度较高的产物。
三、盐湖锂加工盐湖锂加工是将提取的锂资源进行精炼和加工，得到锂化合物的过程。
首先，通过过滤、浓缩和结晶等步骤，将提取得到的锂溶液纯化和浓缩。
然后，通过溶剂萃取、电解和碳酸法等方法，将锂溶液中的杂质去除，得到锂的纯度较高的化合物，如碳酸锂或氢氧化锂。
最后，对锂化合物进行粉碎、干燥和包装等处理，使其符合市场需求，并方便运输和使用。
四、盐湖锂利用盐湖锂的利用主要是指将锂化合物应用于锂电池等领域。
目前，锂电池作为一种高性能、高能量密度的电池，广泛应用于电动车、手机、笔记本电脑等电子产品中。
而锂电池的正极材料正是由锂化合物制成，其中盐湖锂的应用占据很大比例。
此外，盐湖锂还可以用于冶金工业、航天航空和核能等领域。
总结：盐湖锂的开发过程包括勘探、提取、加工和利用等环节。
通过勘探确定锂资源的储量和分布，通过提取将锂从盐湖水中分离出来，通过加工得到锂化合物，最后将锂化合物应用于锂电池及其他领域。
这一过程涉及到多个技术和方法，需要进行详细的实验室测试和现场操作。
我国地热水中锂元素分布特征及资源开发利全文共四篇示例，供读者参考第一篇示例：地热水是地球深部岩石中的热水，具有丰富的热能资源。
在地热水中，除了热能之外，还含有各种金属元素，其中锂元素是一种具有重要经济价值的金属元素。
我国地热水中锂元素的分布特征及资源开发利值得深入研究。
我国地热水中锂元素的分布特征是多样化的。
根据研究，我国地热水中锂元素含量主要与地热水的来源和成因有关。
在华北地区，地热水中锂元素含量较高，主要是由于该地区地壳构造活动频繁，地热水中富含锂元素的岩石被破坏，使锂元素进入地热水中。
在西南地区，地热水中锂元素含量较低，主要是由于该地区地壳构造较为稳定，岩石中的锂元素很少溶解进地热水中。
我国地热水中锂元素的资源开发利是巨大的。
锂元素是一种重要的工业原料，在现代工业中有着广泛的应用。
锂元素主要用于生产锂电池、玻璃、陶瓷等产品，随着新能源汽车等新兴产业的快速发展，对锂元素的需求量不断增加。
我国拥有丰富的地热资源，其中锂元素含量高的地热水区域，具有很大的开发潜力。
在资源开发利方面，开发利用地热水中的锂元素可以为我国提供新的经济增长点。
通过深入开发利用地热水中的锂元素，可以促进地热能的发展利用，并带动相关产业链的发展。
锂元素是一种重要的战略资源，利用地热水中的锂元素可以提高我国的锂资源供给，降低我国对进口锂资源的依赖度，保障我国经济的可持续发展。
开发利用地热水中的锂元素还可以促进地方经济的发展。
地热资源主要分布在偏远地区和边远地区，开发利用地热水中的锂元素可以引领当地产业结构的转型升级，提高当地居民的生活水平，促进当地经济的繁荣发展。
我国地热水中锂元素的分布特征及资源开发利具有重要的研究价值和开发潜力。
未来，我国应加大对地热水中锂元素的研究和开发利力度，制定相关政策和措施，促进地热水资源的可持续开发利利用，为我国经济的可持续发展做出贡献。
第二篇示例：我国地热水中锂元素分布特征及资源开发利地热水是指由地下热水系统产生并自然涌出地表的热水。
锂离子电池老化机理及综合利用综述发布时间：2022-07-21T05:09:08.186Z 来源：《工程建设标准化》2022年5期3月作者：张冠军[导读] 能源危机与环境污染是当前中国可持续发展亟待解决的问题，而国内生产对化石能源的依赖程度较高。
张冠军天津蓝天特种电源科技股份公司天津市 300380摘要：能源危机与环境污染是当前中国可持续发展亟待解决的问题，而国内生产对化石能源的依赖程度较高。
新能源汽车的发展可缓解能源紧缺的问题，但锂离子电池在使用过程中出现的容量衰减、内阻增加等老化问题，限制了新能源汽车的发展。
关键词：锂离子电池；老化机理；综合利用1锂离子电池老化1.1电池老化机理分析锂离子电池工作过程中，除Li+嵌脱的主要反应以外，还有很多寄生副反应，如固体电解质相界面(SEI)膜生成与破裂、析锂等。
主要老化机理分为活性Li+损失(LLI)、活性材料损失(LAM)和内阻增加等3大类。
1.2温度环境温度对于锂离子电池的性能、安全及寿命等特性影响明显。
有研究文献认为锂离子电池适于在15~35℃的温度区间内工作。
在实际应用中，一般通过各种热管理技术来调节锂离子电池的工作温度，从而延长锂离子电池的循环寿命并提高电池全生命周期的安全性。
低温情况下电化学反应速率趋缓，电解液电导率下降，SEI膜阻抗增大，锂离子传递阻抗增大，充放电工况下极化电压加大，因此充电时易产生析锂现象，从而造成电池容量的不可逆下降，甚至引发安全风险。
在较高温度下工作时，由于反应动力学原因（阿伦尼乌斯效应），锂离子电池电化学反应速率上升、内阻下降且容量有所增加；持续的较高温度会使得电池内部副反应加速，造成电解液氧化和分解并促进SEI膜的生成，造成容量不可逆损失以及阻抗上升。
锂离子电池工作过程中，由于其内部的电极和隔膜等部件的导热系数较低，电池单体内部会产生温度梯度，在大倍率以及低温环境下温度梯度现象更加明显，这种空间温度分布差异性可能会加剧电流密度的非均匀分布，从而加速电池衰减。
多金属伴生锂矿标题：多金属伴生锂矿的资源特性、开发利用及其挑战一、引言随着新能源技术的发展，尤其是电动汽车行业的崛起，锂作为一种重要的战略资源，其需求量呈现爆发式增长。
其中，多金属伴生锂矿因其同时富含锂与其他有价金属，如镍、钴、锰等，成为了全球锂资源开发的重要方向。
本文将围绕多金属伴生锂矿的资源特性、开发利用以及所面临的挑战进行探讨。
二、多金属伴生锂矿的资源特性多金属伴生锂矿主要存在于花岗伟晶岩、盐湖卤水以及部分沉积岩中，具有矿石类型复杂、元素共生密切等特点。
这类矿石中的锂不仅含量相对较高，而且常常与镍、钴、锰等多种金属共存，形成了一种多元化的矿产资源组合，对提升矿产资源的整体利用价值和经济效益具有重要意义。
三、多金属伴生锂矿的开发利用1. 提取工艺：针对多金属伴生锂矿的开采，目前主流的方法是采用浮选法、化学浸出法或离子交换法等。
这些方法旨在高效分离并提取锂和其他伴生金属，以实现资源的最大化利用。
2. 综合利用：在实际生产过程中，企业通常会根据矿石的具体组成，设计综合回收流程，尽可能同步提取锂及伴生的多种金属，减少尾矿排放，提高资源利用率，并降低环境污染。
3. 技术创新：当前，随着科技的进步，诸如膜分离技术、电化学提取技术等新型提锂技术逐渐应用于多金属伴生锂矿的开发，为提高锂及其他金属的提取效率和降低环境影响提供了新的可能。
四、面临的挑战尽管多金属伴生锂矿拥有巨大的开发潜力，但同时也面临着一系列挑战：1. 技术难题：由于多金属伴生锂矿的矿石性质复杂，现有的提锂技术在处理此类矿石时，往往面临分离难度大、成本高等问题，需要进一步研发更高效的提取和分离技术。
2. 环境保护：在确保资源高效利用的同时，如何有效控制和减少开采过程中的环境污染，实现绿色、可持续发展是一大挑战。
3. 资源储备评估：准确评估多金属伴生锂矿的资源储量，合理规划和利用有限的矿产资源，对于保障国家战略资源安全至关重要。
总结来说，多金属伴生锂矿的开发利用是一项集资源、技术、环保等多重因素于一体的系统工程，需通过科技创新和政策引导，不断突破技术瓶颈，优化资源配置，以期在全球锂资源供应体系中发挥更加积极的作用。
锂离子电池发展综述锂离子电池是目前最流行的可充电电池之一，其广泛应用于手机、笔记本电脑、平板电脑、电动车和储能系统等领域。
本文将对锂离子电池的发展历程和趋势进行综述。
1970年代初，锂离子电池的原型问世，但由于技术限制，一直无法实现商业化。
直到1990年代初，随着锂离子电解液技术的进步和锂离子电池正极材料的发展，锂离子电池才开始大规模商业化应用。
此后，随着电动车和可再生能源的兴起，锂离子电池的需求量逐年增加，并在结构、性能、价格、安全等方面不断得到改进。
在锂离子电池的结构中，正极材料是影响电池性能的关键因素之一。
最初的锂离子电池采用的是钴酸锂正极材料，但钴的高价和稀缺性使这种材料价格昂贵。
随着新材料的不断研发，锰酸锂、三元材料（镍锰钴酸锂）、四元材料（锂钴锰酸锂）和锂铁电池成为锂离子电池正极材料的主流。
这些材料具有较高的比能量、良好的循环寿命和较低的成本，满足了各种应用场合的需求。
除正极材料外，锂离子电池的负极材料也在不断发展。
最初的锂离子电池使用的是碳纤维材料，但由于其容易发生充放电时的膨胀和收缩，导致电池循环寿命较短。
为了解决这一问题，硅、锡、硅锡合金等金属材料被引入到负极材料中，这些材料具有更高的容量和循环寿命，但也面临着容易膨胀和破裂等问题。
目前，碳化硅和石墨烯等材料在负极材料中的应用也取得了一定的进展，这些材料具有很好的导电性和抗膨胀性。
锂离子电池的安全性一直是一个关注的焦点。
其安全问题主要来自于正极材料的热失控和电解液的泄漏等。
为了提高锂离子电池的安全性，研究人员不断寻求新的材料和技术。
例如，利用涂覆层保护正极材料和改进电解液的配方，可以显著改善电池的安全性。
同时，电池管理系统也可以有效监测电池的状态，提高电池的安全性和使用寿命。
未来，锂离子电池的发展将继续朝向高比能量、长循环寿命、低成本、高安全性和高可靠性等方向发展。
新型材料、结构和技术的应用将推动锂离子电池的性能不断提升，并推动其在电动汽车、储能系统和其他领域的广泛应用。
锂离子电池的研究与发展艾诚20093482摘要：综述了锂离子电池的历史、原理、及研究进展 ,存在问题及发展前景。
关键词：铿离子电池正负极材料研究与发展Research and Development of Lithium-ionBatteriesAi Cheng 200934822Abstract The history,principle,research progress in and developing perspective of lithium-ion battery were reviewedKeywords lithium-ion battery ,Anode cathode, materials,research and development锂离子电池的历史锂离子电池是由锂电池发展而来。
锂电池是一类由锂金属或锂合金为正极材料、使用非水电解质溶液的电池。
由于锂金属的化学特性非常活泼，使得锂金属的加工、保存、使用，对环境要求非常高。
所以，锂电池长期没有得到应用。
锂是原子量最小（6.94），比重最小（0.534g/cm3,20oC）,电化当量最小（0.26g/A.h）和电极电位最负（-3.045V）的金属,因此,若以锂为负极,再配以适当的正极和电解质,组成电池,将具有放电电压高,比能量高等特点。
所以本世纪年60代初世界各国即已开始了锂电池的研究,但发展十分缓慢（１）。
其主要原因是以金属锂或锂合金为负极时,在电池充放电过程中,金属锂会在锂负极上沉积,产生枝晶锂（２）,枝晶锂可能穿透隔膜,造成电池内部短路,以至发生爆炸或着火另外,从热力学角度看,锂可与任何无机或有机物起反应,在锂电池充电过程中沉积在锂负极上的高纯锂,非常活泼,部分锂将会与电解质（或其中的杂质）反应,使锂电池的充放电效率很低,从而影响到电池的循环寿命。
为解决这两大缺点,年代初提出了两个方案一是用高聚物固体电解质代替液体电解质,即所谓的全固态锂电池（这种电池并未从根本上消除枝晶锂生成的问题另是提出的〕。
锂电池发展现状袁晓宇摘要：锂电池因具有较高的能量重量比、可重复充电次数多、使用寿命长等优点，已经成为各种便携式电子产品的供电首选。
本文介绍了锂电池的组成，发展现状，其中简单介绍了电极材料，电解质材料的研发和制备工艺，以及其应用和展望等。
关键字：锂电池薄膜复合材料锂电池（Lithium battery）是指电化学体系中含有锂（包括金属锂、锂合金和锂离子、锂聚合物）的电池。
锂电池大致可分为两类：锂金属电池和锂离子电池。
锂金属电池通常是不可充电的，且内含金属态的锂。
锂离子电池不含有金属态的锂，并且是可以充电的。
锂电池具有较高的能量重量比、可重复充电次数多、使用寿命长等优点，在现代电化学行业中发展迅速。
由于锂金属的化学特性非常活泼，使得锂金属的加工、保存、使用，对环境要求非常高，因此锂电池的应用长期受到限制。
现在，锂电池已经成为了主流。
电极正极可选的正极材料很多，目前主流产品多采用锂铁磷酸盐。
正极反应：放电时锂离子嵌入，充电时锂离子脱嵌。
近年来，许多新工艺，如共沉淀法合成锂电池正极材料LiFePO4工艺被提出【1】；此外，很多新型电极材料，如蒽醌介孔炭寄生型复合物【2】等也被开发并逐步得到应用；新材料的研发和新工艺的应用，提升了电池的可逆比容量和比能量密度，保证电压平台稳定并低于大多数电解液的分界电压，同时，其在自然界中储量更加丰富，生产和使用更加环保。
负极材料多采用石墨。
新的研究发现钛酸盐可能是更好的材料。
负极反应：放电时锂离子脱插，充电时锂离子插入。
近年来，聚吡咯／CaSn03【3】等锂电池负极材料开始研发并得到应用。
电解质锂电池一般采用非水电解质溶液或固体电解质。
近年来PEO 基固态聚合物电解质【4】，，锂磷氧氮薄膜电解质【5】等多方面电解质的研究取得较大进展，减缓容量衰竭，有效地控制了电源的电流和功率。
控制对锂电池的研究不仅在提升其电极和电解质的性能方面，而且对电池的控制也有多方面研究。
如智能化锂电池充电系统研究【6】的投入使用通过硬件和软件的管理，有效提升了锂电池充电的安全性；同时，基于HEV 的磷酸铁锂电池剩余电量计量方法【7】，精确地测量了锂电池的电量，拓展了其在混合动力汽车的运用范围。
青海盐湖锂资源及提锂技术概述锂是一种重要的战略性资源物质，它广泛应用于电池、陶瓷、玻璃、铝、润滑剂、制冷剂及核工业等新兴领域，是现代高科技产品不可或缺的重要原料。
锂产品的开发与生产在某种程度上直接影响着工业新技术的发展，其消费量标志着一个国家高新技术产业的发展水平。
特别是近几年锂电池工业发展迅速，市场对锂的需求每年10%的速率快速增长。
我国锂资源储量丰富，主要分布在青海和西藏的盐湖中。
位于青藏高原上的柴达木盆地矿产资源（特别是盐湖资源）十分丰富被誉为“聚宝盆”，盐湖中锂储量约为2447.38万吨（以氯化锂计），占我国锂资源总储量的83%，占世界锂资源总储量的1／3。
由于地理环境及工业薄弱基础的限制，开发西藏盐湖锂资源比较困难，因此青海盐湖必将成为我国锂资源供应的重要基地。
1 青海盐湖锂资源概况1.1 青海盐湖锂资源的分布青海盐湖资源中已编入矿产储量的锂矿产地共有10处，但主要分布在察尔汗盐湖察尔汗矿区、察尔汗盐湖别勒滩矿区、大柴旦湖、东台吉乃尔盐湖、西台吉乃尔盐湖和一里坪盐湖6个矿区。
其中察尔汗盐湖及别勒滩矿区为2个特大型矿床，西、东台吉乃尔盐湖和一里坪矿区为3个超大型矿床。
详见表1。
表1 青海盐湖卤水矿床锂资源储量表1.2 卤水水化学特征及卤水性质根据含锂卤水中阴离子组成，青海盐湖分为硫酸盐型和氯化物型，以硫酸盐型为主且多以硫酸镁亚型存在。
不同类型的盐湖其卤水水化学特征和卤水性质各有不同，详见表2。
表2 工业品位盐湖卤水锂资源特性注：老卤是指高镁锂盐湖卤水滩晒浓缩到最后的卤水。
相比于国外盐湖，我国盐湖卤水锂资源具有总量高、锂含量品位低、镁锂比高（40∶1～1200∶1）且卤水中伴生硼、钾、镁、钠等众多元素成分复杂等特点。
上述因素决定了我国盐湖卤水提锂技术要求高、工艺复杂、成本高。
2 青海盐湖卤水提锂工艺由于青海盐湖普遍存在高镁锂比特性，镁锂比从几十到几百，甚至上千，镁锂比相对较小的东台吉乃尔盐湖老卤中的镁锂比也达到了20∶1，解决镁锂高效分离提取技术，是开发我国盐湖锂资源的关键问题。
浅谈我国锂资源的开发利用作者：李力李丽丽邢薇马艳杰来源：《科学与财富》2016年第25期摘要：介绍了锂资源的性质及用途、锂资源的分布、锂资源的开发利用方式，从三个大方面分别详细总结了锂资源的开发利用。
关键词：锂资源；性质；用途；分布；开发利用引言锂产品在各应用领域的消费呈不同幅度的增长。
锂是新能源领域的重要组成部分，已成为全球经济发展的一个新热点。
锂资源的需求日益加大，必须通过提高锂资源的综合利用率来实现。
1 锂资源的性质和用途锂具有高的比热和电导率，它的密度是0.53g/cm3，是自然界中最轻的金属。
它是非常活泼的碱金属元素，常温下它是惟一能与氮气反应的碱金属元素。
自然界存在的锂由两种稳定的同位素组成。
锂只能存放在凡土林或石蜡中。
在电池工业、陶瓷业、玻璃业、炼铝工业、润滑剂、制冷剂、医药、核工业及光电行业等新兴应用领域应用广泛，具有极高的战略价值。
锂早先的主要工业用途是以硬脂酸锂的形式用作润滑剂的增稠剂，在冶金工业上，利用锂能强烈地和氧（O）、氮（N）、氯（Cl）、硫（S）等物质发生反应的性质，充当脱氧剂和脱硫剂。
锂是作为火箭燃料的最佳金属之一。
在制造玻璃中加入锂，使玻璃成为“永不溶解”，并可以抗酸腐蚀。
它在原子能工业上优异的核性能，锂电池已被广泛应用于各种领域，是很有前途的动力电池锂被誉为“能源金属”和“推动世界前进的金属”，锂电池是IT行业发展的支柱，而含锂制冷剂正全面取代氟利昂，以保护地球的臭氧层，军事上还用锂做信号弹、照明弹的红色发光剂和飞机用的稠润滑剂。
另外，生产电子管和真空器件、轻质合金、蓄电池电解液、透射X射线及紫外线的特种玻璃中也都用到锂。
目前全球对锂金属的需求十分迫切。
2 锂资源分布锂在地壳中的含量约为0.0065%，已知的含锂矿物有150多种，主要以锂辉石、锂云母、透锂长石、磷铝石矿等形式存在。
根据美国地址调查局2015年发布的数据，全球锂资源储量约为1350万吨，探明储量约为3978万吨。
我国地热水中锂元素分布特征及资源开发利-概述说明以及解释1.引言1.1 概述概述部分的内容可以按照以下方式编写：概述地热能作为一种可再生能源，具有广泛的应用前景。
地热水是地热能的重要载体之一，其组成元素的研究对于资源开发利用具有重要意义。
其中，锂元素作为一种重要的稀有金属，具有广泛的应用前景和经济价值。
因此，研究我国地热水中锂元素的分布特征及其资源开发利用具有重要意义。
本文主要通过对国内外相关文献的综述，探讨了地热水中锂元素的来源、分布特征以及目前的开发利用现状。
首先，介绍了地热水中锂元素的主要来源，包括岩石风化、地壳运动和地热水与岩石相互作用等因素。
其次，详细讨论了地热水中锂元素的分布特征，包括地理分布、年份变化以及不同水体之间的差异等。
随后，分析了我国地热水中锂元素的开发利用现状，包括锂元素的提取技术、产品加工以及市场需求等方面。
最后，对锂元素资源开发的挑战和前景进行了探讨，提出了一些发展策略和建议。
通过本文的研究，可以更好地认识我国地热水中锂元素的分布特征及其资源开发利用现状，为我国地热能资源的合理开发利用提供科学依据。
同时，也为促进我国国内锂元素产业的发展，提高我国锂元素资源的利用效率和降低对外依赖度提供参考意见。
1.2文章结构1.2 文章结构本文主要围绕我国地热水中锂元素的分布特征及其资源开发利用展开论述，文章内容按照以下结构进行组织:第一部分引言，包括概述、文章结构和目的。
在概述中，介绍了地热水中锂元素的重要性和应用背景，并指出了我国地热水中锂元素分布特征及资源开发利用的问题。
在文章结构部分，本文将分为引言、正文和结论三个部分进行论述，并简要介绍各部分的内容。
最后，在目的部分明确了本文的目标，即揭示我国地热水中锂元素的分布特征，探讨其开发利用现状，并展望其资源开发的挑战和前景。
第二部分正文，主要包括地热水中锂元素的来源、分布特征、开发利用现状和资源开发的挑战与前景。
2.1节将详细介绍地热水中锂元素的来源，包括地球内部和外部的补给来源。
废旧锂离子电池资源现状及回收利用钟雪虎，陈玲玲，韩俊伟✉，刘 维，焦 芬，覃文庆中南大学资源加工与生物工程学院，长沙 410083✉通信作者，E-mail: *********************摘 要 废旧锂离子电池的无害化处理及回收利用已经成为各个科研院所研究的重点及热点内容. 本文系统介绍了废旧锂离子电池的资源现状与目前回收利用的各种不同的工艺路线，并且详细分析了各种工艺路线的优缺点，以期为废旧锂离子电池的回收与利用找到新的思路与方法. 最终认为“化学−物理联合法”为当前废旧锂离子电池无害化处置及回收利用的较为理想的方法.关键词 废旧锂离子电池；预处理；物理分选；化学分选；回收再利用分类号 TM912.9Overview of present situation and technologies for the recovery of spent lithium-ion batteriesZHONG Xue-hu ，CHEN Ling-ling ，HAN Jun-wei ✉，LIU Wei ，JIAO Fen ，QIN Wen-qingSchool of Minerals Processing and Bioengineering, Central South University, Changsha 410083, China✉Corresponding author, E-mail: *********************ABSTRACT With the rapid population growth, economic development, and technological progress around the world today, energyconsumption levels are becoming increasingly huge. Most of the energy consumed comes from coal, oil, natural gas, and other primary energy sources that lead to the greenhouse effect, acid rain, photochemical smog, and other environment problems. Therefore, the identification of greener energy resources has become humanity’s great challenge. To reduce the use of primary energy sources, new types of energy have been proposed that are associated with decreased environmental pollution. However, these new energy sources typically require effective storage equipment to facilitate the use of solar, wind or water-driven energy. Lithium-ion batteries (LIBs) were developed to store electrical energy, and due to their unique advantages, today they are widely used in portable devices, electric vehicles,and all kinds of electronic equipment. The advantages of LIBs include a high specific capacity, good cycle performance, and long lifespan. Although life on Earth is greener by the use of LIBs, with the rapidly increasing energy consumption, more spent LIBs are being produced, which contain a range of valuable metals (Cu, Al, Co, Mn, Ni, Li) and harmful substances (HF, organic substances). If these materials are not treated properly, much harm will result to both human beings and the natural environment, and this would also be a great waste of valuable metals. The recovery of spent LIBs has become a research hotspot among the scientific and business communities. To support the discovery of new methods and concepts in the recovery of spent LIBs, in this paper, we reviewed the various methods available and discussed their advantages and disadvantages in detail. Based on this review, we consider the approach that uses a combination of chemical and physical technologies for the recovery of spent LIBs to be the most promising.KEY WORDS spent lithium ion batteries ；pretreatment ；physical separation ；chemical separation ；recovery and reuse收稿日期: 2020−09−11基金项目: 国家自然科学基金资助项目（51804342）；国家重点研发资助项目（2019YFC1907301, 2019YFC1907802）；湖南省标志性创新示范工程资助项目（2019XK2304）；中南大学创新驱动工程资助项目（2020CX038）；湖南省自然科学基金资助项目（2019JJ50805）；中南大学科研启动基金资助项目（218041）工程科学学报，第 43 卷，第 2 期：161−169，2021 年 2 月Chinese Journal of Engineering, Vol. 43, No. 2: 161−169, February 2021https:///10.13374/j.issn2095-9389.2020.09.11.004; 全球范围内的人口猛增、经济发展及科技进步让全世界的能源消耗日益严重[1]，目前世界上大多数的能源来自于煤、石油、天然气等一次能源[2]，然而，这些一次能源的使用会给地球带来如温室效应、光化学烟雾等全球性的重大污染问题[3]. 为解决化石能源所带来的各类环境问题，风能、太阳能、地热能、水能等新能源孕育而生[4]，新能源技术发展到今天已经为全球范围内的环境治理做出了巨大贡献，然而，由于新能源的产生比较依赖于自然环境（如：风速，日照及河流水量等），因此产生的能量很不稳定[5]. 为解决该问题，人们发明了具有高能量密度、高电压、循环性能好、寿命长、自放电小、环境友好的锂离子电池作为新能源的主要储能装置[6−8]，而且锂离子电池技术的发展也为便携式设备（手机、手提电脑等）、电动汽车及混合动力汽车的发展带来了强劲的动力[9]，在未来，随着国家节能减排政策的实施及人们环保意识的增强，锂离子电池产业必将得到迅猛发展.据有关部门统计，2017年，锂离子电池产量为111.1亿只，同比增长31.3%；2018年1～10月，锂离子电池产量达到113.9亿只，同比增长11.0%[10].据估计在2019年～2023年间我国锂离子电池产量平均增长率将高达16.43%，2023年我国锂离子电池的产量将高达283亿只. 如此大量的锂离子电池使用量必将带来大量的废旧锂离子电池. 据高工产研锂电研究所数据显示[11]，2018年我国废旧动力电池（主要为磷酸铁锂、三元电池）总报废量为7.4万吨，数码电池（主要为钴酸锂电池）总报废量为16.7万吨. 同时，2018年被行业认为是动力电池退役潮元年，当年的市场规模为4.32亿元，预计到2025年动力电池回收市场的规模将达到203.71亿元之巨[12]. 虽然我国每年会产生大量的废旧锂离子电池，但据高工锂电的统计报告显示，2018年我国动力电池回收量为5472 t，仅占报废动力电池总量的7.4%[13]，由此可见还有大量的废旧动力锂离子电池尚未得到有效的回收与利用[14].虽然锂离子电池在使用过程中不会产生有毒有害的物质，但如果不能对废弃后的锂离子电池进行正确、有效地处理，一方面，废旧锂电池中的低分子有机物（碳酸甲酯、碳酸乙酯、碳酸甲乙酯等）不仅具有易燃易爆的特性，而且还会给自然环境与人类健康带来严重危害[15−16]；另一方面，废旧锂离子电池中的六氟磷酸锂会与空气中的水反应产生剧毒的HF，严重危害自然环境，而且废旧电池中含有的重金属及塑料等物质也会给环境带来重大的污染. 而如果能对废旧电池加以回收再利用的话，不仅可以节约大量的自然矿产资源，还可以消除废旧电池所带来的各种危害. 因此近年来废旧锂离子电池的回收与利用已经成为了各个科研院所的重点研究内容.目前，废旧锂离子电池的回收与利用大致可以分为回收、预处理、活性物质分离及电池活性材料再利用四个阶段. 其中回收与预处理过程基本一致，因此本文首先综述预处理过程的各类方法，然后再根据活性物质分离及活性材料再利用过程中所使用的主要手段将废旧锂离子电池回收与利用的工艺路线分为物理法、化学法及物理化学联合法. 同时，本文通过综述近几年废旧锂离子电池典型的回收利用工艺流程，希望为废旧锂离子电池回收利用领域带来新的技术与理念，同时也希望找出目前废旧锂离子电池回收与利用流程中急需解决的问题.1 废旧锂离子电池回收利用现状1.1 废旧锂离子电池预处理工艺1.1.1 废旧锂离子电池梯次利用废旧锂离子电池梯次利用是指将回收回来的废旧锂离子电池PACK包或模组中的性能较好的锂离子电池用于储能或其他领域的再利用方法.废旧锂离子电池的梯次利用能够最大程度地回收再利用废旧锂离子电池中的完好单体. 彭昱等[17]对退役后的48 V软包锰酸锂电池的容量、内阻、放电性能及损耗分布进行了研究，研究表明大部分损耗后的电池组通过更换个别损耗后的电池单体可以实现废旧锂离子电池组的再利用. 李臻和董会超[18]将退役后的废旧磷酸铁锂电池手工拆解后进行分选重组，重组后的磷酸铁锂电池组在容量、内阻、安全性及一致性上都满足梯次利用的各项要求，该研究表明由于磷酸铁锂电池良好的循环性能，即使是废旧的磷酸铁锂电池组对其进行拆解梯次利用后，依然可以用于储能及低速电动车等对电池性能要求不是很严格的领域. 邓浩然[19]采用内阻法估计废旧磷酸铁锂电池组的电池健康状态，并且建立起了一整套的电池组健康监测体系及方法，为废旧磷酸铁锂电池的梯次利用提供了详细的、整套的估算方法，为实现废旧磷酸铁锂电池的资源化利用提供了监测方法.废旧锂离子电池的梯次利用能够最大程度的发掘废旧锂离子电池的使用价值，降低后续回收利用的处理量，同时也能提高整个废旧锂离子电· 162 ·工程科学学报，第 43 卷，第 2 期池回收利用过程的经济效益. 将废旧动力锂离子电池进行梯次利用后，剩下的废旧锂离子电池就会进行废旧锂离子电池回收利用. 由于废旧锂离子电池中残留有部分能量，而且废旧锂离子电池中的各种有价成分相互包裹在一起，因此在对废旧锂离子电池进行回收利用之前，需要对废旧锂离子电池进行放电、电解液处理、破碎等.1.1.2 废旧锂离子电池放电过程废旧锂离子电池的放电过程，一是可以保证电池负极活性材料上的锂元素回到正极活性材料，提高锂元素的回收率，二是可以消除废旧锂离子电池中的能量，最大程度上的减小回收利用过程中的安全隐患. 目前而言，废旧锂离子电池的放电方法主要有溶液放电、放电柜放电、放电介质放电[20−21]等.宋秀玲等[22]对废旧锂离子电池在不同硫酸盐溶液中的放电行为进行了研究，最终表明0.8 mol·L−1的MnSO4溶液最适合于对废旧锂离子电池进行放电，文中还对pH、溶液温度、抗坏血酸浓度等因素进行进一步研究，研究表明在最佳放电条件下，在溶液中放电8 h左右，废旧锂离子电池的电压可以降低至0.54 V，说明MnSO4溶液可以用于对废旧锂离子电池放电. 陈思锦等[23]对比了用常规的外电路放电及用质量分数为5%的NaCl溶液放电对后续正极粉剥离的影响，实验结果表明虽然两种方法都可以对废旧锂离子电池进行有效放电，但如果采用常规的盐水放电会降低后续废旧锂离子电池中极粉的脱落率，并且采用盐溶液放电会导致溶液污染，增加后续水处理的成本.放电过程对整个废旧锂离子电池的回收与利用过程具有重要的意义，该过程不仅会影响到锂元素的回收率，同时也会对整个回收过程的安全及其他工艺过程产生一定的影响，但目前的放电方法存在放电时间长、放电过程污染严重的缺点，因此急需开发出一种高效的放电方法以利于废旧锂离子电池回收利用的工业化生产. 由于废旧锂离子电池中的有价成分复杂，废旧锂离子电池的回收利用过程需要物理与化学方法相结合，本文根据废旧锂离子电池回收利用过程中主要使用的方法将废旧锂离子电池的回收与利用分为物理法、化学法及物理化学联合法.1.1.3 电解液回收利用电解液是废旧锂离子电池中污染最大的物质，因而废旧锂离子电池处理的目的之一就是将废旧锂离子电池中的电解液进行无害化处理. 目前，废旧锂离子电池中电解液的处理方法主要有：机械法、萃取法[24]等. 严红[25]将废旧锂离子电池置于保护气氛下进行手工拆解后，将拆解后的废旧锂离子电池进行高速离心，使得电解液以液体形式从废旧电池中脱离出来，从而达到回收再利用电解液的目的，该方法虽然能够回收电解液，但回收流程长、操作复杂、电解液回收率不高，因此，手工拆解及高速离心不适用于工业化大规模生产. 赵阳等[26]先将废旧锂离子电池进行穿孔，防止回收利用过程中电池炸裂，穿孔后从孔中注入一定量的有机溶剂将废旧锂离子电池中的电解液清洗干净，清洗干净后，采用减压蒸馏的方式将废旧锂离子电池中残留的电解液及有机溶剂去除，该方法虽然可以去除部分电解液，但同样比较繁琐且有机溶剂污染较大，难以在工业上应用. Mu等[27]采用超临界二氧化碳萃取废旧锂离子电池电解液中的有机物及无机盐类化合物，在该工艺中超临界二氧化碳萃取可以在常温常压下进行，且超临界二氧化碳萃取的萃取回收率可达90%以上，但该方法的成本较高且得到的电解液成分复杂难以再制成电解液. Liu等[28−29]深入研究了用二氧化碳萃取法得到的锂离子电池电解液进行再生再成为锂离子电池电解液的可能性，结果表明用超临界二氧化碳萃取得到的电解液可以再生为锂离子电池电解液，为废旧锂离子电池电解液再生提供了理论依据.虽然近年来的电解液回收与再利用已经成为了各个科研院所研究的重点内容，但由于废旧锂离子电池电解液本身成分就很复杂且锂离子电池对电解液要求极为严格，因此对废旧锂离子电池电解液回收利用的研究，应该着重于将回收得到的电解液用于其他领域或是得到其他工业副产品，而不是将其用于再制成电解液.1.2 废旧锂离子电池回收再利用工艺1.2.1 物理回收再利用技术物理法回收再利用废旧锂离子电池是利用废旧锂离子电池中各种有价成分的物理性质（颜色、密度、磁性、粒径大小、表面物理性质等）对废旧锂离子电池中有价成分进行分离的方法. 例如，可利用金属铜、铝的颜色不同使用色选对其进行分离，可以利用隔膜与正负极片及极柱之间的密度差使用风选对其进行分离，可以利用金属铁与其他物质之间的铁磁性差异使用磁选对其进行分离，可以利用物料粒径的不同使用筛分对隔膜、集流体及活性材料进行分离，可以利用正负极活性钟雪虎等： 废旧锂离子电池资源现状及回收利用· 163 ·物质表面物理性质之间的差异使用浮选对其进行分离. 金泳勋等[30]先用立式剪切式破碎机对废旧离子电池进行破碎，破碎后采用风力摇床对废旧锂离子电池中的隔膜、极片及极粉进行分选，分选后将得到的极粉进行热处理，除去其中含有的聚偏氟乙烯（PVDF）等物质，同时改变正极钴酸锂粉末表面的亲疏水性，使得用浮选分离正负极材料更加容易. 用浮选法对正负极粉进行分离，分离后正极粉的回收率可达97%以上，适合于工业化的大规模生产. Bertuol等[31]首先研究了不同的废旧锂离子电池的物理与化学组成情况，根据废旧电池的物理和化学组成再采用破碎加喷动床淘析的方法对废旧锂离子电池进行有效回收与利用. 物理分选方法具有成本低廉，分选效率高等优点，但同样由于物理分选法不能有效地使正负极活性物质从正负极片上脱落，因此，采用物理分选法分选有价金属后，活性物质及极片的回收率都不会太高. 因此物理法在废旧锂离子电池回收利用方面大多作为辅助流程.1.2.2 化学回收再利用技术化学法是利用废旧锂离子电池中有价成分的化学性质对废旧电池进行无机酸浸、有机酸浸、碱浸、氨浸、电解、焙烧或热解[32−34]使得有价成分得以分离回收，然后再对有价元素进行回收再利用或是对正负极活性物质进行再生利用.同时，也可使用碱溶液法、有机溶剂溶解法、以及高温煅烧法、电解法等化学法对活性物质进行分离. 总体而言，化学法适用的废旧锂离子电池种类多且回收得到的物质纯度高，回收得到的物质可应用的领域广，因而近年来受到很多学者的重视.Jha等[35]先将废旧钴酸锂电池进行人工拆解得到外壳、隔膜等物质，剩下的活性物质先进行酸浸，浸出渣为石墨及酸不溶的低价值的物质，将浸出液进行溶剂萃取，得到含钴离子的盐溶液，蒸发结晶后得到纯净的硫酸钴产品，采用该方法后，可以回收正极活性物质中99.99%的钴及95%的锂，其回收利用流程图如图1所示. 无机酸浸出后还可以结合溶胶凝胶法对正极材料进行再生. Yang等[36]针对废旧锰酸锂电池的回收利用使用硝酸加双氧水将锰酸锂正极活性物质进行溶解，溶解后加入Fe(NO3)3和NH4H2PO4制成溶胶，最终做成LiFe0.6Mn0.4PO4/C电极材料，在0.1C（C表示倍率，1C表示电池在1 h内释放全部额定容量所需的电流值）下其比容量可达141.3 mA·h·g−1，1C下循环400次后其容量保持率可达86.4%. 除用无机酸浸外，还有很多学者对用有机酸浸出废旧锂离子电池[37−38]进行了深入研究. Li等[39]人分别采用柠檬酸、苹果酸和天冬氨酸在双氧水存在的作用下对废旧钴酸锂电池进行酸浸，结果表明柠檬酸和苹果酸的浸出效果较好，酸浸后其金属回收率均在90%以上，而用天冬氨酸浸出后废旧锂离子电池中的金属的回收率较低，有机酸浸出废旧电池的机理可能是废旧锂离子电池中的有价金属钴、锂等在浸出过程中与有机酸进行鳌合，从而提高废旧锂离子电池中有价金属的回收率. 对废旧锂离子电池有机酸浸过程分析发现，有机酸浸相比普通的无机酸浸而言能够减少浸出过程中能源消耗及二氧化碳排放. 姚路[40]用柠檬酸及苹果酸对废旧三元电池进行还原性酸性浸出，将废旧三元电池中的有价元素浸出后，以柠檬酸为凝胶剂，通过煅烧及水热法制备三元前驱体，实现了废旧锂离子电池从废旧材料到前驱体的回收再利用过程，其回收工艺流程如图2所示. 化学浸出过程能够有效地利用废旧锂离子电池中的有价元素，但浸出过程中含氟化合物及低分子有机化合物会进入水中，导致浸出后废水的处理及废水中氟化物的处理比较困难，而且湿法浸出液中含有的混合盐类也很难进行有效处理.and spentNonmetallicslagmaterialsSolventextractionLeachingCoSO图 1 废旧锂离子电池的典型酸浸流程图[35]Fig.1 Typical flowchart of acid leaching of spent LIBs[35]· 164 ·工程科学学报，第 43 卷，第 2 期由于湿法浸出存在一定缺点，许多学者将研究重点转向了在环保上有其独特优势的火法冶金[41−42].火法冶金[43]是利用废旧锂离子电池中各种有价成分在不同温度下的物理化学性质不同而对废旧锂离子电池中的有价成分进行分离的方法. 在火法冶金回收利用过程中电解液有机物质会首先挥发出来，PVDF等高分子有机物质在较高温度下会热分解掉而成为小分子物质，高温下废旧锂离子电池中的金属会形成合金，从而达到回收再利用废旧锂离子电池的目的. 目前，日本住友、优美科国际等企业均采用火法冶金的方法对废旧锂离子电池进行回收与利用.1.2.3 化学物理联合技术火法冶金相较于湿法冶金具有一定的环保优势，但其成本太高，而且目前常见的火法冶金方法通常忽视对锂元素的回收，锂往往残留在残渣中难以回收，因此需要结合湿法冶金技术进行锂的回收，同时其存在能耗高、废气污染等缺点. 为了弥补湿法冶金和火法冶金回收过程中的不足，许多学者采用化学−物理联合法对废旧锂离子电池进行回收再利用. 用物理方法对经过湿法冶金或火法冶金处理后的废旧锂离子电池进行处理可以有效减少湿法冶金过程中带来的水污染及降低火法冶金中的能源消耗. Huang等[44]针对废旧锰酸锂和废旧三元电池的回收利用提出了浸出加离子浮选的流程，其先将电池活性物质的混合物用盐酸加双氧水浸出活性物质中的有价成分，用离子浮选的方法选出浸出液中的铁离子，浮选过程中添加的捕收剂可以循环使用，保证了整个过程的绿色、环保，选出铁离子后剩下的溶液再用分步沉淀回收其中的锂和锰元素，其回收利用流程如图3所示.Zhong等[45]针对废旧磷酸铁锂电池提出了“低温热解加物理分选的方法”. 他们先将废旧磷图 2 废旧三元电池酸浸再生工艺流程[40]Fig.2 Flowchart of acid leaching and regeneration of spent Li(NiCoMn)O2 batteries[40]图 3 浸出与浮选联合回收废旧磷酸铁锂及锰酸锂电池[44]Fig.3 Recovery of spent LiFePO4 and LiMn2O4 through acid leachingand flotation[44]钟雪虎等： 废旧锂离子电池资源现状及回收利用· 165 ·酸铁锂电池进行放电、破碎，再用热处理对废旧磷酸铁锂电池中的电解液进行回收再利用，去除电解液后，对废旧磷酸铁锂电池进行低温热解处理以除去残留的电解液及PVDF，使得正极活性物质能够更好地从正极片上脱落，经过低温热处理后，用破碎、筛分的方法分离正极片上的正极活性物质，不能脱落的正极活性物质采用高压水冲洗的方法使得正极活性物质脱落下来. 活性物质脱落后，金属铜、铝采用色选分离，而正负极活性物质则采用浮选进行分离，并且浮选得到的正极活性物质可以用于再制成电池. 该方法的流程如图4所示. 化学−物理联合法有效地避免了单一化学法处理废旧锂离子所带来的问题，因此，该方法应该会成为未来废旧锂离子电池回收利用的主要研究方法之一.图 4 低温热解加物理法回收废旧磷酸铁锂电池[45]Fig.4 Recovery of spent LiFePO4 batteries through pyrolysis and physical[45]1.2.4 生物处理技术目前，生物法处理废旧锂离子电池大多是在浸出过程中利用氧化亚铁硫杆菌的高酸性或某些生物质的还原性对废旧锂离子电池的正极活性物质进行浸出. 生物浸出的最大特点是环保性好、成本较为低廉. 张建[46]采用电解剥离加生物质酸浸的方法对废旧钴酸锂电池进行回收再利用，电解剥离铝实现了金属铝与正极活性物质之间的有效分离，避免了后续湿法冶金溶液中铝离子难以处理的难题，后续还原性浸出时采用生物质燕麦秸秆粉作还原剂，硫酸做浸出剂，在实现钴离子的高效浸出的同时也实现了秸秆粉的废物利用，大大降低了湿法冶金的浸出成本. 浸出用草酸沉钴得到纯度较高的草酸钴产品. 邓孝荣等[47]采用氧化亚铁硫杆菌浸出废旧锂离子电池，利用氧化亚铁硫杆菌浸出过程产生的高酸性代替稀硫酸作为浸出剂，氧化亚铁硫杆菌浸出时接种量、震荡条件、正极活性物质的粒度等因素对浸出的影响不是很大，在最佳浸出条件下，废旧钴酸锂电池中金属钴的浸出率为47.6%且浸出时间在10 d以上.用氧化亚铁硫杆菌虽然能够对废旧锂离子电池进行浸出，但浸出时间长、浸出率低. 为解决该类问题，辛亚云[48]采用生物淋滤的方法对废旧锰酸锂、三元电池及锰酸锂电池的混合物进行浸出，通过改变实验条件探究生物淋滤的最佳条件，通过调酸促进细菌生长从而提高生物浸出效率，在最优浸出条件下，锂、镍、钴、锰的浸出率均在95%以上，同时他还研究了胞外多聚物对废旧锂离子电池生物浸出的促进机理，研究表明，少量的胞外多聚物就可以极大地促进金属的浸出，加入胞外多聚物后，废旧锂离子电池中金属浸出率的平均增长率约为100%，促进效果显著. 生物浸出具有环境友好、成本低廉等优点，但生物法同样具有浸出率低、合适菌种难以培育等缺点，如何克服这些缺点将是生物法处理废旧锂离子电池的研究方向.1.2.5 回收再利用后的物料用于其他领域由于废旧锂离子电池中各种物料的材料性能较好，而且回收回来的废旧电池材料的各项性能下降不是很大，经过一定的技术手段进行再生后是可以直接重复再生为电池材料的. 因此有很多学者对回收得到的废旧锂离子电池材料进行了用途上的探索，均取得了一定的成效，Liang等[49]将回收后得到的废旧锂离子电池石墨进行处理后用作钠离子电池的阳极，得到了较好的电化学性能的钠离子电池，说明废旧锂离子电池中的石墨经过处理后可以用于再制作钠离子电池. Nie等[50]将回收得到的废旧锰酸锂电池的正极活性材料锰酸锂用于制作钠离子电池的阴极，电化学测试表明该正极活性材料具有很好的储钠性能，在50次· 166 ·工程科学学报，第 43 卷，第 2 期。
析锂lithium evolution锂，一种轻金属元素，以其在现代科技领域的广泛应用而闻名。
锂在过去的几十年里，其应用领域不断拓展，从传统的石油化工、玻璃陶瓷产业，到当今的信息技术、新能源汽车等行业，都离不开锂的身影。
本文将探讨锂的概述、资源分布、应用领域、技术创新以及我国在锂产业的发展现状和展望。
一、锂的概述和重要性锂，元素周期表中第一组、第一周期的元素，原子序数为3，是一种银白色的金属。
锂具有良好的还原性、电化学活性和核反应抑制能力，使其在众多领域具有重要应用价值。
二、锂资源的分布和开采全球锂资源主要集中在智利、阿根廷、澳大利亚等国。
近年来，随着新能源产业的快速发展，对锂资源的需求不断攀升，导致资源竞争愈发激烈。
锂资源的开发和开采成为各国争夺市场份额的关键。
三、锂的应用领域锂的应用领域十分广泛，其中最主要的应用是生产锂离子电池。
锂离子电池广泛应用于移动通讯、电动汽车、储能系统等领域。
此外，锂还用于生产润滑剂、陶瓷制品、玻璃产业等。
四、锂离子电池的技术发展随着科技的不断进步，锂离子电池技术也在不断提升。
从电池的正极、负极材料，到电解液、隔膜等关键部件，都在不断优化。
更高的能量密度、更低的成本、更环保的锂离子电池成为未来发展趋势。
五、锂资源的可持续利用和环境保护在锂资源开发的过程中，环境保护成为不容忽视的问题。
各国政府和企业在开发锂资源时，纷纷采取措施减少对环境的影响，如严格把控开采过程、加强废水处理、实施生态修复等。
同时，研究人员也在不断寻求环保型锂资源开发技术。
六、我国在锂产业的发展现状和展望我国锂资源储量丰富，但开采程度相对较低。
近年来，我国政府高度重视新能源汽车产业，推动锂离子电池及相关产业的发展。
在国内市场的拉动下，我国锂产业呈现出快速发展的态势。
然而，我国在锂资源开发过程中，也面临着资源品位低、开发技术不足、环保压力大等问题。
未来，我国锂产业将不断优化产业结构，提升技术创新能力，实现可持续发展。
锂资源产业锂是一种重要的矿产资源，广泛应用于电池、玻璃、陶瓷等工业领域。
随着电动汽车和可再生能源的快速发展，锂资源产业正逐渐成为全球经济的焦点。
本文将从锂资源的背景、产业链、发展趋势等方面进行探讨。
一、锂资源的背景锂是一种化学元素，属于碱金属。
它的化学性质活泼，能与氧、氮、硫等元素形成化合物。
锂在地壳中分布广泛，主要以锂辉石、钾长石等矿石形式存在。
全球主要的锂资源分布在澳大利亚、阿根廷、智利等地，其中智利的锂资源储量居世界首位。
二、锂资源产业链锂资源的开发利用形成了完整的产业链。
首先是锂矿的开采，主要以露天矿和地下矿为主。
然后是矿石的选矿和提纯过程，将锂矿石中的杂质去除，得到高纯度的锂盐。
接下来是锂盐的化学处理，通过水溶液的浸取和结晶析出等步骤，得到锂盐的最终产品。
最后是锂盐的加工和应用，主要用于电池、陶瓷、玻璃等行业。
三、锂资源产业的发展趋势1. 电动汽车市场的快速增长推动了锂资源的需求。
随着电动汽车的普及，对锂电池的需求将持续增加，带动锂资源产业的发展。
2. 新能源领域的发展也促进了锂资源的需求。
太阳能、风能等可再生能源的发展，需要大量的储能设备，而锂电池是目前最主要的储能技术之一。
3. 锂资源产业的技术创新和成本降低将进一步推动行业发展。
随着技术的进步和规模效应的发挥，锂资源的开发利用成本将逐渐降低，使得锂资源产业更具竞争力。
4. 锂资源的可持续开发和利用成为行业关注的焦点。
由于锂资源的开采和提炼过程对环境造成一定影响，未来的发展需要注重环保和可持续性。
四、锂资源产业的挑战与机遇锂资源产业面临着一些挑战，如资源分布不均、环境污染等问题。
然而，这些挑战也带来了机遇。
通过科技创新和合作，可以开发新的锂资源矿产，减少对有限资源的依赖。
同时，加强环境保护和资源回收利用，可以最大限度地减少环境污染。
锂资源产业是一个前景广阔的行业，与电动汽车、可再生能源等相关产业密切相关。
在未来的发展中，锂资源产业需要注重可持续发展和环境保护，同时加强技术创新和国际合作，以应对挑战并抓住机遇。
锂资源及其开发利用综述
胡经国
金属锂（Li）是稀有金属家族的重要成员，21世纪的能源新贵，也是工业制造的高精材料，被誉为21世纪金属元素明星。
地球上，陆地硬岩、盐湖卤水、海水锂资源丰富。
锂和锂盐产品具有广泛而重要的用途。
锂资源的开发利用具有广阔的发展前景。
本文拟综述锂资源及其开发利用简况，作为科普作品奉献给读者。
锂和锂盐的应用
稀有金属锂（Li）能够成为21世纪金属元素明星，是因为它具有三大特性：轻、软、高能量。
锂是金属元素中最轻的元素，比重仅为0.534。
金属锂呈银白色，是一种既轻又软的高能量金属，因而锂和锂盐产品具有广泛而重要的用途。
锂和锂盐主要应用领域是可控热核聚变反应堆、现代信息产业和锂电池等。
现已涉及人们日常生活领域，如电视机、电脑、洗衣机、电冰箱、厨房用品等。
并有可能成为开发新能源的重要材料。
利用锂的可控热核聚变反应堆发电，具有效力高、价格低、安全易控制、放射性危害小等优点。
用1克锂能释放出3400千瓦小时的能量。
把氢氧化锂加到电池中，可以提高电池寿命5～10倍。
锂电池常被用在人造心脏起搏器上，可十几年不更换电池。
锂被专家称为“金属味精”。
在其它金属中加入适量的锂，就能改善这些金属的性能。
例如，锂铝、锂镁等轻合金，具有加工性能好、延展性大、抗腐蚀性强、抗高速离子、穿透能力大等特性，被广泛用于人造卫星、宇宙飞船、高速飞机的结构制造。
又如，用碳酸锂制造的微晶玻璃，其强度超过了不锈钢。
再如，溴化锂可以代替污染大气的制冷剂氟利昂，制冷效果能提高15%。
用锂和锂化物制成的高能燃料，具有燃烧温度高、速度快等优点，是火箭、飞机、潜艇等的必备燃料。
锂盐还可用作化肥。
锂盐化肥能防止农作物腐烂和黑锈病。
锂盐还可用于陶瓷、润滑油、医药、橡胶等多种产品的制造。
世界上应用最多的锂矿物是碳酸锂和锂铝硅酸盐矿物。
它们主要用于玻璃
和陶瓷工业。
在玻璃工业方面，锂矿物广泛用于电视机和电脑监视器显像管面板、耐高温玻璃器皿、玻璃纤维、乳白色玻璃和硅酸硼玻璃等。
在玻璃中，锂的主要作用是充当助熔剂，从而降低熔化温度，降低燃料成本，同时还能改善玻璃的粘度和热膨胀性。
在陶瓷工业方面，锂可以降低热膨胀性和焙烧温度，改善产品品质和降低能耗。
另外，在铝生产工艺中，将碳酸锂加入铝电解还原槽冰晶石浴池中，碳酸锂转变为氟化锂，可以提高电流效率，节省能耗3%～10%。
锂还可以降低含氟盐的挥发性，使其满足当地大气排放标准的要求。
地球上锂资源概况
在地球上，锂资源主要来源于陆地硬岩锂矿物提锂、盐湖卤水提锂和海水提锂。
据报道，在全球范围内，已探明富含锂的盐湖卤水资源丰富，且很少被开发利用。
中国的盐湖卤水资源也很丰富。
中国锂资源集中于青海、西藏、甘肃、内蒙古等地盐湖中。
青海柴达木盆地内有33个盐湖。
在这里，氯化钠、氯化钾、镁盐、氯化锂、锶矿、芒硝等盐湖矿产储量，均居全国第一位。
柴达木盆地是中国最重要的钾肥和锂盐系列产品生产基地。
1997年，青海就已探明锂资源达千万吨。
2001年，青海在东台吉乃尔盐湖新增氯化锂储量50万吨，相当于新增了一个大型锂矿床。
到2004年，青海锂资源占全国的96%，占全世界的64%，主要集中在柴达木盆地内的盐湖地区。
据报道（2006），西藏扎布耶盐湖已探明碳酸锂储量100多万吨。
扎布耶盐湖是一个锂、硼达到大型、特大型，钾、溴和铯等分别达到中型和大型规模的特种盐湖。
含锂品位居世界盐湖前列，具有世界上少有的天然碳酸锂资源和高锂贫镁的特点。
科学化验表明，海水中的元素超过80种。
其中，约有17种元素，如铀、锂、氚、钾、碘等陆地上稀缺的元素，具有潜在的战略意义。
据海洋学家估算，海水中含有2470亿吨锂。
海水锂资源十分丰富。
锂和锂盐产品的开发利用
人类首先从陆地硬岩锂矿物中提取锂。
目前，主要从盐湖卤水中提取锂。
从海水中提取锂尚处于科研和试验阶段。
一、陆地硬岩提锂
过去，锂盐产品主要靠在陆地硬岩中开采锂矿物获得锂精矿，然后经过冶炼和深加工形成锂盐系列产品。
中国陆地锂资源丰富，锂工业发达，生产规模最大的是新疆有色金属工业公司的锂盐厂，产量占全国80%，居亚洲第一、世
界第三，为中国锂盐出口创汇基地。
二、盐湖卤水提锂
20世纪90年代以来，少数西方国家掀起了一场锂盐原料革命，即从陆地硬岩提锂转向盐湖卤水提锂。
1996年，盐湖卤水提锂试验成功。
部分低成本锂盐产品进入国际市场，改变了锂盐国际市场的格局，迫使各国调整国内锂工业结构和布局。
盐湖卤水提锂工艺简单，成本低，经济、社会、环境效益显著，是世界锂工业发展的必然趋势和方向。
面对世界锂盐原料革命，据认为，中国应采取的对策是：调整锂盐工业结构；加快盐湖卤水提锂试验和建设步伐；实施多品种、深加工战略；拓宽锂盐应用领域，稳定国内市场，逐步开拓国际市场。
2000年，中国在青海柴达木盆地东台吉乃尔盐湖，攻克了从高镁锂比盐湖卤水中分离镁锂、提取锂的技术难题，掌握了从高镁盐湖卤水中提取锂的关键技术，获得了大量进行相应工业生产的技术数据，为锂资源系列产品的最终大规模开发利用打下了坚实的基础，从而改变中国锂产品原料主要依靠进口的状况。
据报道（2001），“东台盐湖锂矿年产50万吨碳酸锂试验”这一科技攻关项目的成果包括：盐田富集钾盐和浓缩锂试验运转成功，首次修建成功面积达12万平方米的盐田，按预定盐田工艺路线稳定运行2年，制得合格的钾盐中间产品和富锂原料卤水6000吨，发明了从高镁锂比盐湖卤水中提取锂盐的新技术，设备配套合理，达到年产100吨碳酸锂的生产能力。
2003年，青海投资开发西台吉乃尔盐湖和团结盐湖的卤水资源。
西台吉乃尔盐湖蕴藏有308万吨氯化锂、163万吨氧化硼和2656万吨氯化钾。
计划建设一个年产3.5万吨碳酸锂、100万吨硫酸钾和3.5万吨硼酸的大型现代化工企业。
团结盐湖蕴藏有氯化镁3046万吨、氯化锂2.7万吨、氧化硼6.3万吨。
2004年，在青海，一项在不使用化学试剂提锂的基础上，通过使用粒状吸附剂来获取纯度高达99.4%的碳酸锂和氯化锂的科研项目获得成功。
该项科研项目获得了“高镁锂比卤水提取碳酸锂资源”和“氯化锂具有选择性的吸附剂”等多项国际专利，成功地从察尔汗盐湖卤水中提取了纯度高达99.4%的碳酸锂和氯化锂，达到了世界同类产品最高纯度。
该项科研成果填补了国内该项技术的空白，为下一步锂资源的大规模开发利用奠定了坚实的基础。
2006年底，年产200吨碳酸锂工业试验项目通过验收。
该项目在察尔汗盐湖高镁低锂卤水中，采用吸附法提取锂，锂回收率达到70%以上，产品纯度达到99%。
2006年，在西藏扎布耶盐湖，成功开发出富锂卤水盐田制备与控制技术，太阳池积热沉锂结晶工艺优化技术，获取浸泡选矿的关键工艺参数，仅通过太阳能，不添加任何化合物，就实现了从盐湖卤水中低成本提取高品位碳酸锂精矿。
这一工艺优化技术，为在世界上海拔最高的地区实现提锂产业化，奠
定了坚实的科技基础。
当年在西藏建成的中国第一条盐湖提锂整套工业生产线，试运行1年，生产出品位达70%的锂精矿1750余吨，占国内需求总量的16%。
2007年初，西藏扎布耶锂资源开发产业化示范工程通过验收。
该项工程建设形成了扎布耶锂矿年产7128吨75%碳酸锂精矿的产能，扎布耶锂厂年产5000吨锂盐（折合碳酸锂计算）的产能。
该项工程的验收，标志着中国首次实现从盐湖中提锂的工业化生产，并开始从高成本的硬岩提锂转化为低成本的盐湖提锂；标志着中国碳酸锂将从主要靠进口到自给自足，并走向出口创汇。
另据报道，世界上少数西方国家、智利和阿根廷等国建有锂产品生产线。
2007年4月12日编写于重庆。
