随着新能源产业的迅猛发展，动力锂离子电池的消耗日益增多，磷酸铁锂电池由于其适中的能量密度、良好的安全性及低成本等优势而具有较大的市场占有量。由于地球上的锂储量有限，势必影响锂离子电池的进一步发展。另一方面，磷酸铁锂动力电池巨大消耗势必产生大量的废旧电池，若能进行综合回收利用，不仅减少了环境污染，还能再生生产电池原料，具有重要的意义。在迄今所开发的废旧磷酸铁锂电池正极材料回收技术中，湿法回收不仅工艺简单，还可生产高品质的碳酸锂等材料。以下介绍锂电池相关材料的湿法消解处理方案。

电池介绍

磷酸铁锂电池，是指用磷酸铁锂作为正极材料的锂离子电池。锂离子电池的正极材料主要有钴酸锂、锰酸锂、镍酸锂、三元材料、磷酸铁锂等。其中钴酸锂是目前绝大多数锂离子电池使用的正极材料。从材料的原理上讲，磷酸铁锂也是一种嵌入/脱嵌过程，这一原理与钴酸锂，锰酸锂完全相同。磷酸铁锂电池属于锂离子二次电池，一个主要用途是用作动力电池，相对NI-MH、Ni-Cd电池有很大优势。磷酸铁锂电池充放电效率较高，倍率放电情况下充放电效率可达90%以上。而铅酸电池约为80%。

电池应用

由于磷酸铁锂动力电池具有上述特点，并且生产出各种不同容量的电池，很快得到广泛地应用。它主要应用领域有：

1、大型电动车辆：公交车、电动汽车、景点游览车及混合动力车等；

2、轻型电动车：电动自行车、高尔夫球车、小型平板电瓶车、铲车、清洁车、电动轮椅等；

3、电动工具：电钻、电锯、割草机等；

4、遥控汽车、船、飞机等玩具；

5、太阳能及风力发电的储能设备；UPS及应急灯、警示灯及矿灯(安全性最好)；

6、替代照相机中3V的一次性锂电池及9V的镍镉或镍氢可充电电池(尺寸完全相同)；

7、小型医疗仪器设备及便携式仪器等。

这里举一个用磷酸铁锂动力电池替代铅酸电池的应用实例。采用36V/10Ah(360Wh)的铅酸电池，其重量12kg，充一次电可行走约50km，充电次数约100次，使用时间约1年。若采用磷酸铁锂动力电池，采用同样的360Wh能量(12个10Ah电池串联组成)，其重量约4kg，充电一次可行走80km左右，充电次数可达1000次，使用寿命可达3～5年。虽然说磷酸铁锂动力电池的价格较铅酸电池高得多，但总的经济效果还是采用磷酸铁锂动力电池更好，并且在使用上更轻便。

锂电池正极材料测定铁含量

试剂：浓硝酸、盐酸：1+1体积比、高纯碳酸锂、氯化钾(10%)、锂标准贮存溶液(1mg/mL)

仪器：HT-250石墨加热板

实验步骤：

称取试样0.5000g置于250mL烧杯中，加少量水润湿试样，加入25mL盐酸(1+1)，盖上表面皿，放置HT-250石墨加热板上加热溶解，待试样分解后，取下稍冷，加入10mL硝酸继续加热溶解，蒸发至体积5mL左右，取下稍冷，加入20mL水，煮沸，取下冷却，用蒸馏水冲洗表面皿，移入250mL容量瓶中，以水稀释至刻度，摇匀。

镍锰钴锂材料测定

试剂：1:1王水

仪器：全自动石墨消解仪G8、特氟龙消解管(50ml)

实验步骤：

称取样品0.2g，置于PTFE消解管中，加入1:1王水10ml，摇匀2min后支架下降至加热模块中，G8消解仪程序升温至195℃，保持25min，消解管支架上升，冷却，最后定容至50mL待测。同时做空白试样。

锂离子电池石墨负极材料消解

实验仪器：A8微波消解仪

实验试剂：盐酸、硝酸

实验步骤：称取试样0.1g(精确至0.0001g)于清洗干净的消解罐中，加入3 mL浓硝酸和9 mL浓盐酸，混匀。按下表微波消解程序消解，消解完成后，冷却到室温，过滤，定容至100 mL。同时做空白。

消解程序

锂电池新能源的快速发展，磷酸铁锂回收料成份的分析研究，锂电池制备及能源如何充分利用，锂电池负极材料石墨是否完全消解及锂电池的性能的研究是实验人员重要课题方向。每个课题需有力的数据支撑，前处理消解格丹纳不管是全自动石墨消解仪还是石墨电热板助力于消解，为稳定分析环境助力。