[发明专利]从锂二次电池回收正极活性材料的方法

说明书

本发明涉及一种从锂二次电池回收正极活性材料的方法，所述方法包括：1)将正极分离成集电器和正极部；2)通过对分离的正极部进行焙烧来除去有机物质；3)对焙烧的制得物进行洗涤并除去残留的氟(F)；以及4)向洗涤的制得物添加含锂材料并焙烧以重新形成锂过渡金属氧化物。所述方法能够经济且容易地从锂二次电池回收正极活性材料，并且实现优异的电阻特性、电导率特性和容量特性而不会使所回收的正极活性材料的电化学性能劣化。

相关申请的交叉参考

本申请要求于2017年1月25日在韩国知识产权局提交的韩国专利申请10-2017-0011831号的优先权，其公开内容通过参考并入本文中。

技术领域

本发明涉及一种从锂二次电池回收正极活性材料的方法。

背景技术

随着移动设备的技术发展和需求的增加，对作为环境友好型替代能源的二次电池的需求正在迅速增加。在这些二次电池中，具有高能量密度和电压、长循环寿命和低自放电率的锂二次电池已经商业化并被广泛使用。

作为锂二次电池的正极活性材料，正在使用锂过渡金属氧化物，且其中正在主要使用锂钴氧化物LiCoO₂、锂锰氧化物(LiMnO₂、LiMn₂O₄等)、锂铁磷酸盐化合物(LiFePO₄等)、锂镍氧化物(LiNiO₂等)等。另外，作为在保持LiNiO₂优异的可逆容量的同时提高LiNiO₂的低的热稳定性的方法，正在使用其中一些镍(Ni)被热稳定性优异的锰(Mn)替代的镍-锰基锂复合金属氧化物和其中一些镍(Ni)被锰(Mn)和钴(Co)替代的镍-钴-锰基锂复合金属氧化物(下文中简称为“NCM基锂氧化物”)。

然而，用于锂二次电池的这些正极活性材料，例如形成锂钴氧化物或NCM基锂氧化物的过渡金属是昂贵的。特别地，钴属于金属，其供应和需求受到世界所有国家的特别关注，且产钴的国家数量有限，由此钴被称为供应和需求不稳定的金属。另外，由于这种过渡金属可能会造成环境问题，所以还必须应对环境限制。

特别地，由于近来对锂二次电池的需求增加，因此进一步出现了诸如供应和需求不平衡、价格上涨、环境问题的问题。因此，对于将锂二次电池的正极活性材料进行再利用或再循环的方法的需求也被认为是与锂二次电池的制造同样重要的问题。

相关技术文献

[专利文献]

美国专利8,616,475号

发明内容

本发明的一个方面提供了一种用于从锂二次电池回收正极活性材料的方法，所述方法能够经济且容易地从锂二次电池回收正极活性材料，并且实现优异的电阻特性、电导率特性和容量特性而不会使所回收的正极活性材料的电化学性能劣化。

具体实施方式

下文中，将更详细地解释本发明以帮助理解本发明。

在说明书和权利要求书中使用的术语或词语不应被解释为限于通常使用的含义或者词典中定义的含义，并且应在发明人可以恰当地定义词语或术语的含义以最好地解释本发明的原则的基础上解释为具有与其在本发明技术思想的上下文中的含义相一致的含义。

根据本发明的用于从锂二次电池回收正极活性材料的方法包括：1)将正极分离成集电器和正极部；2)通过对分离的正极部进行焙烧(firing)来除去有机物质；3)对焙烧的制得物进行洗涤并除去残留的氟(F)；以及4)向洗涤的制得物中添加含锂材料并焙烧以回收锂过渡金属氧化物。

首先，在步骤1)中，将锂二次电池的正极分离成集电器和正极部。