[发明专利]一种制备高电压正极材料锂镍锰氧的方法

权利要求书

1.一种制备高电压正极材料锂镍锰氧的方法，其特征在于：所述的方法包括以下步骤；

a)拆解电芯：取出废旧锂离子电池的电芯；

b)浸泡电芯：用粉碎机将该电芯粉碎至0.5～5cm²，用有机溶剂浸泡，电芯碎片与溶剂固液比为0.05～1kg/L，并伴有机械搅拌与超声振荡处理；

c)过滤分离：将浸泡处理过的电芯与溶剂过滤分离，对滤渣进行干燥和振动筛分，筛上得到洁净的Al、Cu、Ni箔与隔膜，筛下得到正极材料与石墨的混合粉体；

d)制得酸性滤液：将正极材料与石墨的混合粉体用无机酸和双氧水的混合酸液溶解，温度为25℃～80℃，混合酸液与混合粉体的固液比为50～80g/L，将酸浸液过滤掉不溶物，得到含锰、镍、锂的酸性滤液；

e)制得共沉淀物：沉淀滤液中的杂质金属并过滤分离，加热除杂后的滤液，加入碳酸铵溶液，生成碳酸锰和碳酸镍，PH值增大至9～11，得到碳酸锰、碳酸镍和碳酸锂的共沉淀物；

f)制得锂镍锰氧：测试共沉淀物中的锰、镍、锂含量并补充相应的锰、镍、锂源化合物，使锰、镍、锂的摩尔比为3∶1∶2，将三者的混合物球磨、干燥并升温锻造，然后降至室温，制得高电压正极材料锂镍锰氧。

2.根据权利要求1所述的一种制备高电压正极材料锂镍锰氧的方法，其特征在于：所述的b步骤中粉碎的电芯在有机溶剂中的浸泡时间为0.5～5小时。

3.根据权利要求1所述的一种制备高电压正极材料锂镍锰氧的方法，其特征在于：所述的d步骤中混合粉体在混合酸液中的溶解时间为0.5～2小时，并进行间歇搅拌，混合酸液由浓度为1～2mol/L的无机酸和浓度为0.5～1mol/L的双氧水组成，双氧水的重量占混合酸液的30％。

4.根据权利要求1所述的一种制备高电压正极材料锂镍锰氧的方法，其特征在于：所述的e步骤中向含锰、镍、锂的酸性滤液中加入NaOH溶液或氨水，调整PH值至5～7，充分搅拌，使溶液中的Fe³⁺、Al³⁺、Cu²⁺等杂质金属沉淀，并过滤分离。

5.根据权利要求1所述的一种制备高电压正极材料锂镍锰氧的方法，其特征在于：所述的f步骤中将三者的混合物以乙醇或蒸馏水作为介质，球磨4～12小时，在60～120℃真空干燥6～24小时，并将球磨混合、干燥后得到的混合物，升温至600～900℃并煅烧6～48小时，然后降温到室温，制得高电压正极材料锂镍锰氧。

6.根据权利要求1所述的一种制备高电压正极材料锂镍锰氧的方法，其特征在于：所述的b步骤中的有机溶剂包括N，N-二甲基甲酰胺、N-甲基吡咯烷酮、四氢呋喃等胺类、酮类与四氢呋喃有机溶剂中的一种或多种。

7.根据权利要求1所述的一种制备高电压正极材料锂镍锰氧的方法，其特征在于：所述的d步骤中的无机酸为盐酸、硝酸、硫酸中的一种或多种。

8.根据权利要求1所述的一种制备高电压正极材料锂镍锰氧的方法，其特征在于：所述的f步骤中的锰源化合物包括碳酸锰、硝酸锰、醋酸锰、氢氧化锰、化学二氧化锰或电解二氧化锰中的一种，所述的镍源化合物包括碳酸镍、硝酸镍、醋酸镍、氢氧化镍、氧化镍、三氧化二镍中的一种，所述的锂源化合物包括碳酸锂、氢氧化锂、醋酸锂、硝酸锂中的一种。