镍氢电池自1989年问世以来,呈蓬勃发展之势。2005年的中国MH/Ni电池产量超过9.6亿只,超过日本成为世界上MH/Ni电池产销量的第一大国。由于镍氢电池存在使用寿命的问题,废旧镍氢电池因此也将大量产生。废旧镍氢电池中含有大量的有价资源,直接废弃不仅带来了资源的浪费,也会造成一系列的环境问题。因此,对电池中有价资源的回收再生和循环利用不仅可以有效缓解资源的紧张,也可以使电池产业可持续发展。 本文首先总结归纳了目前废旧镍氢电池再生处理的方法。通过对已有的火法和湿法冶金及其它相关技术的论述,指出了它们的优缺点,提出了基于物理分选和化学再生联用的新型处理工艺。该工艺采用磁选方法把电池外壳、电解液、正负极材料逐—分离开来,然后使用化学处理方法把正负极电极材料再生,使之回复到电极材料原有的状态,使电池的循环生产成为可能。其主要结论如下： (1)通过磁选分离废旧镍氢电池的各组分具有回收率高、重复性好的优点。对五颗废旧镍氢电池的处理结果表明,组成废旧镍氢电池电芯的四部分——穿孔钢带(负极片)、正极片、负极粉和电池隔膜受磁铁吸引的能力差异明显,磁性强弱依次为穿孔钢带、正极片、负极粉和隔膜(隔膜无磁性),可以将它们逐—分离。XRD和ICP分析表明,磁选可有效地分离上述四种组分,得到了纯净的负极片、正极片、负极粉和隔膜。XRD研究也表明,获得的纯净储氢合金中含有少量因为其在使用过程中氧化产生的La(OH)3和Al(OH)3。 (2)使用分离得到的正极片制备了铝掺杂α-Ni(OH)2和,β-Ni(OH)2,产率分别达到99.32％和99.04％。对合成的正极样品进行XRD测试,结果表明铝掺杂α-Ni(OH)2的结晶性良好,β-Ni(OH)2的结晶性较差。对它们的电化学性能研究表明,铝掺杂α-Ni(OH)2样品的最大放电容量为326mAh·g-1,首次放电容量为255 mAh·g-1,具有优良的大电流密度放电性能和电化学可逆性；β-Ni(OH)2样品的最大放电容量为271 mAh·g-1,首次放电容量为226 mAh·g-1。所有这些结果与文献一致。 (3)对失效MH/Ni电池的负极粉进行醋酸处理可以除去表面的La(OH)3和Al(OH)3,随后进行热处理可以再生储氢合金粉,其平均回收率为91.2％。对再生合金粉进行XRD测试,结果表明其结构不变仍为AB5型储氢合金。恒流充放电研究发现,如上方法得到的再生合金粉的电化学性能较未经处理的失效合金粉有了很大程度的提高,再生合金粉的前20次循环最大放电比容量为292.8mAh·g-1,容量保持率为89.46％,放电平台电压为0.87 V,分别高于失效合金粉52 mAh·g-1,4.87％,19 mV。循环伏安实验结果表明,再生合金粉比失效合金粉反应可逆强。所有这些结果表明再生合金粉与市面销售的AB5型合金粉性能相仿。