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作者：姚丽;钟盛文;
单位：江西理工大学,材料冶金化学学部;江西理工大学,江西省动力电池及材料重点实验室;
摘要：由于聚偏氟乙烯（PVDF）提供的强大结合力，正极材料和铝箔很难分离。本研究将正极片置于加热的乙二醇中，当乙二醇温度达到PVDF黏结剂的熔融温度后，PVDF由固态逐渐熔化转为液态，此时黏结剂对正极材料与铝箔的黏合力降低，可通过搅拌力的作用，使铝箔和正极材料分离。本文详细分析了正极材料在乙二醇中搅拌时受到的力，并引入了边界层理论，提出了边界层描述的布拉修斯解，计算了分离铝箔和正极材料的理论搅拌线速度。通过流体动力学计算表明，在乙二醇中分离正极材料的理论搅拌线速度为5.08 m/s，即当搅拌速度大于441 r/min时，正极材料在乙二醇中所受合力大于0，可以实现与铝箔的分离。实验结果表明，在加热温度180℃、搅拌速度550 r/min、搅拌时间120 min的条件下，剥离率可达93.00%以上，与理论转速相符合。分离得到的正极粉末采用硫酸-茶多酚体系还原浸出，最终在硫酸浓度1.25 mol/L、茶多酚含量5 g/L、浸出温度65℃、浸出时间90 min的较优条件下得到锂、镍、钴、锰的浸出率均大于95.00%。
关键词：正极材料;;铝箔;;废弃锂电池;;流体力学;;浸出
基金资助：江西省重大科技研发专项“揭榜挂帅”项目（20213AAE02010）
