由废旧锂离子电池合成碱式碳酸钴纳米片的热分解动力学:重叠复杂反应的反卷积

• 作者: Gholam Reza KHAYATI Hossein EBRAHIMZADE Mahin SCHAFFIE
• 来源期刊: 中国有色金属学报（英文版）
• 关键词: 动力学模拟 碱式碳酸钴纳米片(n-BCoC) 重叠反应 废旧锂离子电池
• 年，卷（期）: 2018,（6）
• 所属期刊栏目: 矿业工程?冶金工程
• 页码范围: 1265-1274
• 页数: 10页
• 字数: 1547字
• 语种: 英文
• DOI: 10.1016/S1003-6326(18)64733-8

摘要

采用一种新的非等温动力学分析方法,研究由废旧锂离子电池(LIBs)合成的碱式碳酸钴纳米片(n-BCoC)的热分解动力学模拟.对线性升温速率条件下获得的总微分热重曲线,运用Fraser-Suzuki函数进行重叠复杂过程的反卷积,然后用一种新的动力学分析方法对各个离散过程进行动力学分析.结果表明,在136～270 °C范围内,n-BCoC在空气中的分解是通过两个连续反应进行的.n-BCoC的分解过程是从氢氧化物Co(OH)2的分解开始的,直到(失重)65％;同时碳酸盐相也开始脱碳.脱碳过程持续进行,释放出 CO2,最终形成碳酸钴纳米片.整个过程的反应机理可用两个连续反应描述:一个是相边界收缩反应,另一个符合Avrami-Erofeev方程.动力学研究得到的(反应)机制信息与傅里叶变换红外光谱和扫描电镜的分析结果吻合较好.