磷酸铁锂/石墨烯复合材料的制备及锂回收应用

编号：FTJS08750

篇名：磷酸铁锂/石墨烯复合材料的制备及锂回收应用

作者：方雨虹 方明 刘海刚 唐宏学 郭会宾 晋冠平

关键词： 磷酸铁锂 石墨烯 复合电极 锂回收 电化学分离 吸附 脱附 再生

机构： 合肥工业大学化学与化工学院 青海甘河化工设计研究有限公司

摘要： 以溶胶−凝胶法制备了磷酸铁锂(LiFePO4,简称LFP)。将LFP和胺基化石墨烯(GNs)制成悬浮液,以滴涂法制备了磷酸铁锂和胺基化石墨烯修饰钛网电极(LFP/GNs/Ti)。采用场发射扫描电镜(FE-SEM)和X射线衍射仪(XRD)表征了电极的形貌和微观结构,结果显示:LFP和GNs混合物均匀地分散在钛网电极表面,LFP纳米球颗粒的平均直径为(20±2)nm。以LFP/GNs/Ti电极,采用电化学辅助吸附−脱附法研究了盐溶液中锂离子(Li+)的分离行为,考察了pH、电位、时间等因素对Li+分离效果的影响。恒电位静态吸附过程中,LFP/GNs/Ti电极对Li+的吸附符合准二阶动力学模型。在Li+初始浓度75 mg/L、pH 6、25℃、−0.3 V、6 h的条件下,Li+的吸附容量为30.1 mg/g。在循环伏安法脱附过程中,以pH为4的0.5 mol/L NH4Cl盐酸溶液作为脱附液,在25℃、+0.8 V至−0.8 V的范围内扫描300圈,Li+的脱附率可达90%,LFP/GNs/Ti电极得到同步再生。