[发明专利]锂前体的回收方法

说明书

本发明的实施方案的锂前体的回收方法包括准备包含锂复合氧化物的正极活性物质混合物，在惰性气体气氛下使正极活性物质混合物与碳基固体物质反应，从而形成包含氧化锂的初级前体混合物，将初级前体混合物进行水洗处理以分离锂前体。本发明可以以高收率和高效率回收锂前体。

技术领域

本发明涉及一种锂前体的回收方法。更详细地，涉及一种从正极活性物质混合物中回收锂前体的方法。

背景技术

二次电池是可以重复充电和放电的电池，随着信息通信和显示器产业的发展，二次电池被广泛应用于便携式电子通信设备，例如便携式摄像机、手机、笔记本电脑等。作为二次电池，例如可以列举锂二次电池、镍镉电池和镍氢电池等，其中，锂二次电池由于具有高的工作电压和每单位重量的能量密度，并且有利于充电速度和轻量化，因此正积极地开发并应用锂二次电池。

锂二次电池可以包含电极组件和用于浸渍所述电极组件的电解液，其中所述电极组件包含正极、负极和分离膜(隔膜)。所述锂二次电池例如还可以包含容纳所述电极组件和电解液的软包型外装材料。

作为所述锂二次电池的正极活性物质可以使用锂复合氧化物。所述锂复合氧化物还可以同时含有过渡金属，例如镍、钴及锰等。

作为所述正极活性物质的锂复合氧化物可以通过使锂前体与含有镍、钴及锰的镍钴锰(NCM)前体反应而制备。

由于所述正极活性物质中使用上述高成本的有价金属，因此制备正极材料需要20％以上的制备成本。此外，近年来，随着环保问题的出现，正在研究正极活性物质的回收方法。为了回收所述正极活性物质，需要以高效率和高纯度从废正极再生所述锂前体。

例如，韩国公开专利公报第2015-0002963号公开了使用湿式方法回收锂的方法。但是，该方法是从提取钴和镍等后的剩余的废液中通过湿式提取回收锂，因此回收率过度降低，而且从废液中产生大量杂质。

发明内容

要解决的技术问题

本发明的一个技术问题在于提供一种以高纯度、高收率和高效率从正极活性物质混合物中回收锂前体的方法。

技术方案

本发明的示例性实施方案的锂前体的回收方法包括以下步骤：准备包含锂复合氧化物的正极活性物质混合物；在惰性气体气氛下使所述正极活性物质混合物与碳基固体物质反应，从而形成包含氧化锂的初级前体混合物；以及将所述初级前体混合物进行水洗处理以分离锂前体。

在示例性实施方案中，形成所述初级前体混合物的步骤可以在740℃以上的温度下进行。

在示例性实施方案中，形成所述初级前体混合物的步骤可以在840-1200℃下进行。

在示例性实施方案中，在形成所述初级前体混合物的步骤中，相对于氧化锂的重量，可以生成1/10以下的碳酸锂。

在示例性实施方案中，所述碳基固体物质可以包含选自炭黑、活性碳、碳纤维、碳纳米管、石墨烯、天然石墨、人造石墨、硬碳和焦炭中的至少一种。

在示例性实施方案中，所述惰性气体可以包含氩气或氮气。

在示例性实施方案中，形成所述初级前体混合物的步骤可以包括将所述正极活性物质混合物和所述碳基固体物质进行干式混合。

在示例性实施方案中，所述干式混合可以通过流化床反应器进行。

在示例性实施方案中，形成所述初级前体混合物的步骤中可以使所述正极活性物质混合物和所述碳基固体物质以4:1至9:1的重量比反应。

在示例性实施方案中，所述水洗处理可以包括将所述氧化锂的至少一部分转化为氢氧化锂。