[发明专利]退役固体氧化物燃料电池中贵金属钯的高效、环保回收方法

说明书

本发明公开了一种退役固体氧化物燃料电池中贵金属钯的高效、环保回收方法，该方法将退役固体氧化物燃料电池拆解粉碎后置于辛基酚聚氧乙烯醚中去除有机物质，洗涤后烘干；将上一步得到的粉末进行轻度灼烧，并置于低共熔溶剂中浸泡一段时间，过滤，用蒸馏水多次洗涤滤渣；将滤渣置于制备好的[Hbet][Tf2N]离子液体中进行Pd的浸取；完成浸取后以浸取液为电解液构建三电极体系进行Pd的电沉积，沉积完成后将沉积液置于离心设备中分离得到Pd，洗涤干燥后即可制得单质Pd。本发明避免了酸碱的大量使用，能够在工艺简单、绿色环保的基础上回收得到较高纯度的贵金属Pd。

技术领域

本发明涉及退役电池回收处理技术领域，具体涉及一种退役固体氧化物燃料电池中贵金属钯的高效、环保回收方法。

背景技术

随着时代的发展，整个社会对能源的消耗量越来越大，人们不得不将目光聚焦于更为清洁的新能源技术，其中燃料电池便以出色的性能特点吸引了人们的关注。对于固体氧化物燃料电池(SOFC)而言，其全固态的电池结构使其不存在任何电解质泄漏的问题，并且SOFC直接将化学能转化为电能，不受卡诺循环的限制，具有很高的能量转换效率。再加上低排放、低噪声等优点，使其在新能源汽车领域有广阔的应用前景。

但是随着固体氧化物燃料电池的使用越来越普遍，商业化程度越来越高，这使得退役固体氧化物燃料电池的数量逐渐增多，如果不加以回收利用，会造成严重的资源浪费，尤其在贵金属催化剂方面。然而，如今退役电池回收技术主要集中在质子交换膜燃料电池以及锂电池，而其中大多都是对Ni、Cu、Fe、Li、Mn等常见金属的回收利用，尽管回收工艺逐渐趋于环保与成熟，但较难应用于贵金属的回收领域。进一步而言，对于贵金属回收，目前大多还停留在强酸强碱浸取以及焚烧的阶段，这并不符合如今绿色环保的发展理念，再加上从退役固体氧化物燃料电池中回收的有关研究更是少之又少，因此，一种关于退役固体氧化物燃料电池的绿色环保的回收工艺亟待发展。

对于退役固体氧化物燃料电池阴极中的Pd而言，其昂贵的价格以及在世界范围内储量有限且分布不均的特点导致对Pd进行回收具有很高的经济意义和环保意义。同时，随着SOFC中Pd的回收技术不断成熟，同样会极大地推动和扩展固体氧化物燃料电池的发展应用。

因此，无论从环境层面，还是经济层面，分离回收退役固体氧化物燃料电池中的Pd都具有十分重要的现实意义。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供了一种退役固体氧化物燃料电池中贵金属钯(Pd)的高效、环保回收方法，该方法具有工艺简单、污染小、回收率高的特点。

为实现上述目的，本发明所设计一种退役固体氧化物燃料电池中贵金属钯的高效、环保回收方法，包括以下步骤：

1)将退役固体氧化物燃料电池拆解得到的单电池，再将单电池结构粉碎得到粉末，然后将粉末浸没于辛基酚聚氧乙烯醚中24～32小时，浸没过程中不定时进行搅拌；反应后过滤得到滤渣；

2)将步骤1)所得的滤渣置于马弗炉中进行轻度灼烧，得到粉末；

3)将步骤2)得到的粉末洗涤后浸没于制备好的低共熔溶剂中，浸泡过滤，并用蒸馏水洗涤滤渣若干次；

4)将步骤3)得到的滤渣置于制备好的[Hbet][Tf2N]离子液体中，在温度为85～95℃的条件下浸取，得到浸取液；

5)将步骤4)得到的浸取液作为电解液，同时以玻碳电极为工作电极、玻碳电极为对电极、Ag/AgCl电极为参比电极构建三电极体系，利用电化学工作站在电位窗口以及扫描速率的条件下开始电沉积反应得到沉积液；

6)将沉积液置于离心设备中分离Pd粒子，并用去离子水洗涤干燥后得到贵金属Pd。

进一步地，所述步骤2)中，轻度灼烧的温度为400-500℃，灼烧时间为1-2h。