本發(fā)明涉及一種廢舊鋰電池電解液回收，具體涉及一種從廢舊鋰電池電解液中提取不同金屬的方法。
背景技術(shù)：
1、鋰(li)作為可持續(xù)能源產(chǎn)業(yè)鏈中的關(guān)鍵元素，被確立為全球戰(zhàn)略性礦物之一。隨著便攜式電子設(shè)備和電動汽車需求的迅速增長，鋰電池市場預(yù)計(jì)將在未來十年內(nèi)大幅擴(kuò)張。目前技術(shù)條件下，每輛含鋰電池的電動汽車需消耗1.14～7.76kg的鋰。全球陸地鋰總儲量約為2200萬噸，足以支持約73億輛電動汽車的生產(chǎn)。然而，按當(dāng)前消費(fèi)率，這些儲量可能在2080年前耗盡。
2、為應(yīng)對這一潛在危機(jī)，開發(fā)非常規(guī)鋰資源(如鋰含量超過2300億噸的鹵水)以及從廢舊產(chǎn)品(如廢舊鋰離子電池)中回收鋰被視為可持續(xù)能源系統(tǒng)發(fā)展的重要舉措。目前，從鹵水中提取鋰的技術(shù)相對成熟，而從廢舊鋰電池中回收鋰的研究尚顯不足。商用鋰電池(如鋰離子電池)的使用壽命約為3年，其結(jié)構(gòu)在數(shù)百次充放電循環(huán)后發(fā)生不可逆變化，導(dǎo)致電池失效。
3、隨著電動汽車市場的持續(xù)擴(kuò)張，退役鋰電池的數(shù)量急劇增加，不僅浪費(fèi)了有限的鋰資源，還引發(fā)了嚴(yán)重的環(huán)境污染問題。探索可靠且可持續(xù)的提取技術(shù)以高效回收廢舊鋰資源，既能為市場提供穩(wěn)定的綠色鋰供應(yīng)鏈，又能顯著降低環(huán)境污染，為可再生能源發(fā)展提供重要支持。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
1、基于此，本發(fā)明的目的在于：提供一種從廢舊鋰電池電解液中回收金屬的方法，該方法不僅能夠從廢舊鋰電池電解液中回收鋰金屬，還可以回收鐵、鈷、鎳、錳、鉛等金屬。
2、本發(fā)明所述一種從廢舊鋰電池電解液中提取不同金屬的方法，包括以下步驟：
3、(1)將所述廢舊鋰電池電解液利用第一回收裝置進(jìn)行初步凈化處理，所述第一回收裝置是由光電陽極和陰極組成的兩電極體系，所述光電陽極為沉積tio2層的fto；所述陰極為泡沫鎳；
4、(2)將初步凈化的廢舊鋰電池電解液利用第二回收裝置進(jìn)行提取鋰，所述第二回收裝置是由所述光電陽極和光電陰極組成的兩電極體系；所述光電陰極由光吸收基底以及負(fù)載在所述光吸收基底表面的過渡金屬層；所述過渡金屬層包括過渡金屬氧化物、過渡金屬碳化物、過渡金屬氮化物、過渡金屬硫化物中的至少一種；所述光吸收基底為p型半導(dǎo)體材料。
5、優(yōu)選的，所述p型半導(dǎo)體材料包括n+p型硅、cu2o、inp中的一種。
6、進(jìn)一步優(yōu)選的，所述n+p型硅是p型硅中摻雜p元素形成n+p型硅。
7、優(yōu)選的，本發(fā)明所述過渡金屬氧化物包括氧化鈦、氧化鎢、氧化鉬；
8、所述過渡金屬氮化物包括氮化鎢、氮化鈦；
9、所述過渡金屬碳化物包括碳化鈦、碳化鉬；
10、所述過渡金屬硫化物包括硫化鎢、硫化鉬。
11、優(yōu)選的，本發(fā)明所述光電陰極的制備方法包括以下步驟：
12、利用磁控濺射在所述光吸收基底上沉積過渡金屬層；然后將沉積過渡金屬層的光吸收基底進(jìn)行真空退火處理；
13、所述退火溫度為100℃～200℃，退火時間為1min。
14、優(yōu)選的，本發(fā)明所述光電陽極的制備方法包括以下步驟：
15、將清洗過的fto置于磁控濺射裝置中，利用高純ti靶材在ar和氧氣體積比為20:20中進(jìn)行濺射，以在fto表面形成tio2層。
16、優(yōu)選的，步驟(1)是將所述述廢舊鋰電池電解液置于所述第一回收裝置中作為電解液，對所述陰極施加外加電壓，對所述光電陽極進(jìn)行光源照射，以在所述陰極上析出和沉積金屬，從而實(shí)現(xiàn)初步凈化處理。
17、更優(yōu)選的，步驟(1)中外加電壓為-2v～0v之間；光源強(qiáng)度為1個太陽光強(qiáng)度。
18、優(yōu)選的，步驟(2)是將初步凈化的廢舊鋰電池電解液置于所述第二回收裝置中作為電解液，給光電陰極施加外加電壓，對所述光電陰極和所述光電陽極進(jìn)行光源照射，在光電陰極上析出和沉積金屬鋰。
19、更優(yōu)選的，步驟(2)中外加電壓為-0.5v～1vvs(li+/li)之間；光源強(qiáng)度為1個太陽光強(qiáng)度。
20、本發(fā)明所述第一回收裝置和第二回收裝置均設(shè)置保護(hù)氣體進(jìn)氣管和出氣管。所述進(jìn)氣管深入到廢舊鋰電池電解液底部，以防止提取過程中金屬被氧化；所述出氣管以將保護(hù)氣體排出所述裝置。
21、與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有以下有益效果：
22、本發(fā)明是先利用光電陽極和泡沫鎳組成兩電極體系，以對廢舊鋰電池電解液進(jìn)行初步凈化，然后再利用光電陽極和光電陰極組成的兩電極體系回收鋰，從而使得該工藝不僅能夠從廢舊鋰電池電解液中回收金屬鋰，也能回收鐵、鈷、鎳、錳等金屬。同時也提高了回收的金屬鋰具有較高的純度。本發(fā)明的回收方法能耗低且無污染，可實(shí)現(xiàn)可持續(xù)金屬提取。
1.一種從廢舊鋰電池電解液中提取不同金屬的方法，其特征在于，包括以下步驟：
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述從廢舊鋰電池電解液中提取不同金屬的方法，其特征在于：所述p型半導(dǎo)體材料包括n+p型硅、cu2o、inp中的一種。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述從廢舊鋰電池電解液中提取不同金屬的方法，其特征在于：所述n+p型硅是p型硅中摻雜p元素形成n+p型硅。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述從廢舊鋰電池電解液中提取不同金屬的方法，其特征在于：所述過渡金屬氧化物包括氧化鈦、氧化鎢、氧化鉬；
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述從廢舊鋰電池電解液中提取不同金屬的方法，其特征在于：所述光電陰極的制備方法包括以下步驟：
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述從廢舊鋰電池電解液中提取不同金屬的方法，其特征在于：所述光電陽極的制備方法包括以下步驟：
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述從廢舊鋰電池電解液中提取不同金屬的方法，其特征在于：步驟(1)是將所述述廢舊鋰電池電解液置于所述第一回收裝置中作為電解液，對所述陰極施加外加電壓，對所述光電陽極進(jìn)行光源照射，以在所述陰極上析出和沉積金屬，從而實(shí)現(xiàn)初步凈化處理。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述從廢舊鋰電池電解液中提取不同金屬的方法，其特征在于：步驟(1)中外加電壓為-2v～0v之間；光源強(qiáng)度為1個太陽光強(qiáng)度。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述從廢舊鋰電池電解液中提取不同金屬的方法，其特征在于：步驟(2)是將初步凈化的廢舊鋰電池電解液置于所述第二回收裝置中作為電解液，給光電陰極施加外加電壓，對所述光電陰極和所述光電陽極進(jìn)行光源照射，在光電陰極上析出和沉積金屬鋰。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述從廢舊鋰電池電解液中提取不同金屬的方法，其特征在于：步驟(2)中外加電壓為-0.5v～1v?vs(li+/li)之間；光源強(qiáng)度為1個太陽光強(qiáng)度。