2023年4月,Waste Management在线发表了课题组关于废旧铅酸蓄电池回收的研究成果(Wenhao Yu#, Mingyang Li#, Sha Liang*, Qi Xu, Peiyuan Zhang, Huijie Hou, Jingping Hu, Jiakuan Yang. Novel PbO@C composite material directly derived from spent lead-acid batteries by one-step spray pyrolysis process. Waste Management, 2023, 165, 51-58)。该论文以华中科技大学环境科学与工程学院为第一完成单位,喻文昊博士、李名扬博士生为论文的共同第一作者,梁莎副教授为论文的通讯作者。Waste Management作为固废处置与资源化领域的权威期刊,2022年公布的最新影响因子为8.816。
本研究针对传统有机酸湿法回收废铅膏流程长、废水排放量大的难题,创新性的采用短流程喷雾热解法制备高性能铅炭复合材料。废铅膏经脱硫酸浸生成乙酸铅溶液,将乙酸铅溶液喷雾热解直接制备PbO@C产品。在优化条件下得到的PbO@C产物中主要杂质Fe和Ba含量分别仅为9 mg/kg和1 mg/kg。通过TEM、TG-FTIR、CFD模拟等方法阐明了乙酸铅液滴在喷雾热解过程中的反应机理。结果表明回收的PbO@C产品具有显著的碳骨架结构,在电池测试中表现出比商业球磨铅粉更好的性能,具有更高的初始容量和更好的循环稳定性。这项研究可以为废旧铅酸蓄电池的短流程回收提供技术参考。研究内容如下图所示。

全文链接:https://doi.org/10.1016/j.wasman.2023.04.022