1. 廢鎳氫電池

1.1失效負(fù)極合金粉的回收處理

將失效MH/Ni電池外殼剝開，從電池芯中分選出負(fù)極片，用超聲波震蕩和其它物理方法，得到失效負(fù)極粉，再經(jīng)化學(xué)處理得到處理后的負(fù)極粉，將此負(fù)極粉壓片，在非自耗真空電弧爐中反復(fù)熔煉3～4次。除去熔煉鑄錠表面的氧化層，將其破碎，混合均勻后，用ICP方法測其混合稀土、鎳、鈷、錳、鋁各元素的百分含量，根據(jù)儲氫合金元素流失的不同，以鎳元素的含量為基準(zhǔn)，補(bǔ)充其它必要元素，再進(jìn)行冶煉，終得到性能優(yōu)良的回收合金。

1.2失效MH/Ni電池負(fù)極合金的回收

將失效負(fù)極粉采用化學(xué)處理的方法，利用處理液對合金表面的浸蝕，破壞合金表面的氧化物，但又要使合金中未氧化的其它元素及導(dǎo)電劑受到的浸蝕影響降至小。采用0 5mol·L-1的醋酸溶液，將失效合金粉在室溫下處理0.5h，再用蒸餾水洗滌、真空條件下干燥。結(jié)果看出，AB5型儲氫合金的主體結(jié)構(gòu)沒有變，仍屬于CaCu5型六方結(jié)構(gòu)，但負(fù)極粉中Al(OH)3和La(OH)3的雜相基本完全消失，說明這些氧化物經(jīng)化學(xué)處理后，表面的氧化物幾乎完全被溶解掉。將化學(xué)處理后的失效負(fù)極粉與制作電池用的原合金粉以及未經(jīng)化學(xué)處理的失效合金粉，做充放電性能對比，經(jīng)過化學(xué)處理的失效負(fù)極粉的放電比容量比未經(jīng)化學(xué)處理的失效負(fù)極粉高23mAh·g-1，說明經(jīng)過化學(xué)處理以后，由于表面氧化物被大部分除去，使失效負(fù)極粉中儲氫合金的有效成分增加。XPS測試結(jié)果表明，負(fù)極粉表面鎳原子的濃度由化學(xué)處理前的6.79%升高到9.30%，這說明經(jīng)過化學(xué)處理以后，合金的表面形成了具有較高電催化活性的富鎳層,這不但提高了儲氫電極的電催化活性，而且也提供了氫原子的擴(kuò)散途徑，因而使電極的放電性能提高。但經(jīng)過化學(xué)處理的失效負(fù)極粉與制作電池用的原合金粉相比較，放電比容量仍低90mAh·g-1，一方面可能是由于合金的氧化不僅僅是局限于表面，也可能會(huì)深入到合金的內(nèi)部，化學(xué)處理僅僅是將表面的氧化物除去，顆粒內(nèi)部的深層氧化并沒有被完全除去；另一方面可能是由于合金的粉化使比表面積增大，同時(shí)使合金與O2反應(yīng)以及受電解液的腐蝕更加容易，兩方面原因共同作用導(dǎo)致合金的放電性能下降。所以，僅僅通過化學(xué)處理的方法并不能使失效負(fù)極恢復(fù)功能，還需進(jìn)行熔煉處理。

將上述經(jīng)過化學(xué)處理的負(fù)極粉，于非自耗電弧爐中進(jìn)行次冶煉。將所得合金鑄錠拋光，去除表面雜質(zhì)后，分析各元素含量，結(jié)果可以看出合金中的元素含量偏離原合金，鎳含量遠(yuǎn)大于原合金粉中的鎳含量，這是因?yàn)樵谥谱麟姌O的過程中加入鎳粉做導(dǎo)電劑，為了有效的利用它，以它為基準(zhǔn)，調(diào)整其它元素的含量使其符合組成為MmNi3.5Co0.7Mn0.4Al0.3的各元素的配比，進(jìn)行第二次冶煉。冶煉后，將得到的合金鑄錠破碎，研磨后，測其結(jié)構(gòu)，為CaCu5型，沒有其它雜相生成。

將回收的合金粉做充放電性能測試，可以看出，回收合金粉的放電容量比失效負(fù)極粉高約100mAh·g-1，與原合金粉的放電容量相比基本相同，并且回收合金粉的放電平臺壓比原合金粉的放電平臺壓高約20mV左右，這可能是由于合金回收的過程中經(jīng)過數(shù)次熔煉,使合金的成分和微觀結(jié)構(gòu)得到了改善的原因。