LiCoO₂在SO₃气氛中焙烧过程的反应机理

王大辉¹，梁鸿雁¹，陈怀敬^1,2，杨玉娇¹，孙建勇¹，王宏伟¹

1. 兰州理工大学有色金属先进加工与再利用省部共建国家重点实验室2. 兰州理工大学理学院

摘 要：提出一种新的从废锂离子电池中获得LiCoO₂原材料并将其置于含有SO₃气氛的密闭坩埚中进行化学反应。采用模式配合法找出了反应过程的控速环节,用XRD分析了反应产物的物相组成并详细讨论了LiCoO₂在SO₃气氛中焙烧过程的反应机理。结果表明,反应温度是影响LiCoO2转化率的重要因素。LiCoO₂-SO₃反应的控制环节是内扩散型,表观活化能为51.04kJ/mol。产物物相有Li2SO4、Co₃O₄、Li₂Co（SO₄）₂,产物中未发现CoSO₄。反应过程中锂的转变过程为Li₂O→Li₂SO₄→Li₂Co（SO₄）₂,钴的转变过程为CoO₂→Co₃O₄→Li₂Co（SO₄）₂,且Co₃O₄向钴的硫酸盐的转变过程是整个化学反应的限制步骤。

关键词：废锂离子电池;LiCoO2;SO3气氛;气固反应;反应机理;