[发明专利]一种废旧锂离子电池正极材料的回收方法和三元材料在审
申请号: | 201811102256.8 | 申请日: | 2018-09-20 |
公开(公告)号: | CN109216823A | 公开(公告)日: | 2019-01-15 |
发明(设计)人: | 李胜;李军;蓝利芳;卢璐;卢彦;赖桂棠;潘春阳 | 申请(专利权)人: | 广东工业大学 |
主分类号: | H01M10/54 | 分类号: | H01M10/54 |
代理公司: | 北京集佳知识产权代理有限公司 11227 | 代理人: | 张春水;唐京桥 |
地址: | 510006 广东省*** | 国省代码: | 广东;44 |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 正极材料 回收 三元材料 废旧锂离子电池 三元材料前驱体 锂离子电池 碳酸锂 焙烧 资源化再利用 电化学性能 活性物质层 水系粘结剂 导电涂层 二次污染 回收利用 混合正极 绿色环保 水中浸泡 集流体 粘结剂 放入 商品化 配方 | ||
1.一种废旧锂离子电池正极材料的回收方法,其特征在于,包括以下步骤:
a)将废旧锂离子电池的正极片放入水中浸泡后,进行活性物质层和集流体的分离,得到回收正极材料;
b)将所述回收正极材料置于硫酸和双氧水的混合液中溶解,进行第一过滤,收集第一滤液;
c)调整所述第一滤液中金属元素的含量至预置值后加入氨水,发生共沉淀反应,进行第二过滤,得到三元材料前驱体和第二滤液;
d)将第二滤液与碳酸盐反应,得到碳酸锂;
e)将所述三元材料前驱体和所述碳酸锂混合后进行第二焙烧,得到三元材料;
其中,所述废旧锂离子电池为采用混合正极材料的锂离子电池,所述正极片包括所述集流体和涂覆于所述集流体上的包含所述正极材料的所述活性物质层,所述集流体和所述活性物质层之间设有导电涂层,所述导电涂层含有导电剂和水系粘结剂。
2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,步骤a)所述进行活性物质层和集流体的分离具体包括:
采用超声波振荡或机械搅拌进行活性物质层和集流体的分离。
3.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,步骤a)所述进行活性物质层和集流体的分离之后,所述得到回收正极材料之前,还包括:进行第一焙烧;
所述第一焙烧的温度为180℃~550℃;
所述第一焙烧的时间为1h~8h。
4.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,步骤a)所述浸泡的温度为10℃~60℃;
所述浸泡的时间为1h~20h。
5.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述硫酸和双氧水的混合液中,所述硫酸的浓度为2M~10M,所述双氧水的浓度为1M~4M。
6.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,步骤e)所述第二焙烧的温度为700℃~1000℃;
所述第二焙烧的时间为5h~20h。
7.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,步骤e)所述三元材料前驱体中金属元素的摩尔数总和与所述碳酸锂的摩尔数的比例为1:1.01~1.15。
8.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,步骤b)之后,步骤c)之前,还包括:对所述第一滤液进行金属元素含量的检测。
9.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,步骤e)所述将所述三元材料前驱体和所述碳酸锂混合后进行第二焙烧之后,所述得到所述三元材料之前,还包括:将所述第二焙烧产物粉碎至中值粒径2μm~20μm。
10.权利要求1至权利要求9任意一项所述的回收方法制备得到的三元材料。
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