[发明专利]一种基于“摇椅”式结构电极体系的“自驱动”电化学提锂方法

权利要求书

1.一种基于“摇椅”式结构电极体系的“自驱动”电化学提锂方法，其特征在于，包括如下步骤：

(1)分别取“摇椅”式结构电极体系的富锂态电极和贫锂态电极置于隔离的回收液和原料液中；

所述“摇椅”式结构电极体系包括由同一种电极材料的不同含锂状态组成的电极体系；

所述“摇椅”式结构电极体系包括LiMn₂O₄/Li_1-xMn₂O₄、LiFePO₄/Li_1-xFePO₄、Li₂TiO₃/Li_2-xTiO₃、LiNi_1/3Co_1/3Mn_1/3O₂/Li_1-xNi_1/3Co_1/3Mn_1/3O₂、Li₇Ti₅O₁₂/Li_7-xTi₅O₁₂电极体系中的至少一种；

(2)将所述富锂态电极和贫锂态电极进行短接或外接电量回收设备进行反应，至电流下降至一定值后停止反应；

(3)所述富锂态电极和贫锂态电极分别接直流电源的正极和负极，进行恒压反应，随后将所述富锂态电极和贫锂态电极取出冲洗，并将二者的位置进行交换；

(4)重复进行上述步骤(2)-(3)的操作，实现所述原料液中锂资源到所述回收液中锂的提取和富集。

2.根据权利要求1所述的基于“摇椅”式结构电极体系的“自驱动”电化学提锂方法，其特征在于，所述“摇椅”式结构电极体系按照如下步骤制备：

将选定的锂离子筛粉体、导电剂、粘结剂混合，加入溶剂搅拌为乳胶状浆液，并均匀涂覆于集流体上，干燥，得到所需富锂态电极；

将上述得到的富锂态电极接正极，以AgCl电极接负极，置于电解液中，通入恒压直流电，至电流低至0.1mA时停止反应，得到所需贫锂态电极。

3.根据权利要求2所述的基于“摇椅”式结构电极体系的“自驱动”电化学提锂方法，其特征在于，所述锂离子筛粉体包括LiMn₂O₄、LiFePO₄、Li₂TiO₃、LiNi_1/3Co_1/3Mn_1/3O₂、Li₇Ti₅O₁₂中的一种或几种的混合物。

4.根据权利要求1-3任一项所述的基于“摇椅”式结构电极体系的“自驱动”电化学提锂方法，其特征在于，所述回收液和原料液以单价选择性阴离子交换膜进行隔离。

5.根据权利要求4所述的基于“摇椅”式结构电极体系的“自驱动”电化学提锂方法，其特征在于，所述步骤(2)中，所述短接步骤至电流下降至0.2-5.0mA时停止。

6.根据权利要求5所述的基于“摇椅”式结构电极体系的“自驱动”电化学提锂方法，其特征在于，所述步骤(3)中，所述恒压反应的操作电压为0.2-1.2V。

7.根据权利要求6所述的基于“摇椅”式结构电极体系的“自驱动”电化学提锂方法，其特征在于，所述步骤(3)中，所述恒压反应步骤至电流下降至0.1mA时停止。

8.根据权利要求7所述的基于“摇椅”式结构电极体系的“自驱动”电化学提锂方法，其特征在于，所述步骤(3)中，所述冲洗步骤为蒸馏水冲洗。