[发明专利]一种从混合废旧锂电再生富锂锰基正极的方法

权利要求书

1.一种基于从混合废旧锂电再生富锂锰基正极的方法，其特征在于步骤如下：

(1)将废旧LiNi_xCo_yMn_zO₂和LiCoO₂混合极片原料直接粉碎，碱性浸出得到富含Li、Ni和Co的浸出液及含大量Mn元素的浸出渣；

(2)取步骤(1)含大量Mn元素的浸出渣和直接粉碎的废旧LiMn₂O₄极片料机械混合，混合粉末采用无机酸溶解得富含锂和锰的浸出液，再除去浸出液中杂质铝和铁；

(3)将步骤(1)浸出液和步骤(2)除杂后浸出液混合，根据混合溶液中锂镍钴锰摩尔比，加入相应金属盐调控，惰性气氛下，水热合成富锂锰基正极材料前驱体；

(4)将步骤(3)富锂锰基正极材料前驱体在马弗炉中煅烧，即得到富锂锰基正极材料Li_1.2Mn_0.54Ni_0.13Co_0.13O₂。

2.根据权利要求1所述的基于从混合废旧锂电再生富锂锰基正极的方法，其特征在于所述步骤(1)中废旧LiNi_xCo_yMn_zO₂和LiCoO₂混合极片使用粉碎机粉碎，得到分散均匀的粉末，粒径大小为45～200目。

3.根据权利要求1～2所述的基于从混合废旧锂电再生富锂锰基正极的方法，其特征在于：所述步骤(1)中碱性浸出剂由氨、还原剂和pH缓冲剂组成，还原剂为亚硫酸钠、过氧化氢、水合肼中的一种或几种，pH缓冲剂为碳酸铵、碳酸氢铵、硫酸铵中的一种或几种，氨浓度为1～5M，还原剂浓度为0.5～3M，pH缓冲剂浓度为0～3M，废旧粉末和浸出液的固液比为5～30g/L，反应温度为50～90℃，反应时间为0.5～12h。

4.权利要求1～3所述的基于从混合废旧锂电再生富锂锰基正极的方法，其特征在于：所述步骤(2)中无机酸为硫酸、硝酸、盐酸中的一种或几种，无机酸浓度为0.5～5M，浸出粉末和无机酸浸出液固液比为5～30g/L，反应温度为50～90℃，反应时间为0.5～12h。

5.权利要求1～4所述的基于从混合废旧锂电再生富锂锰基正极的方法，其特征在于：所述步骤(2)中除去浸出液中杂质铝和铁，除杂剂由硫酸钠和碳酸钠组成，硫酸钠质量浓度为3～5g/L，碳酸钠质量浓度为80～200g/L，溶液pH为4.0～5.0，反应温度为60～80℃，反应时间为0.5～2h。

6.权利要求1～5所述的基于从混合废旧锂电再生富锂锰基正极的方法，其特征在于：所述步骤(3)中向混合溶液中加入相应金属盐调节锂镍钴锰的摩尔浓度为1.2:0.13:0.13:0.54，其中相应金属锂镍钴锰盐为硫酸盐、氯化物、硝酸盐、乙酸盐中的任意一种。

7.权利要求1～6所述的基于从混合废旧锂电再生富锂锰基正极的方法，其特征在于：所述步骤(3)中惰性气氛为氩气和氮气其中任意一种，通气时间为2～64h，水热合成温度为100～300℃，反应时间为2～64h。

8.权利要求1～7所述的基于从混合废旧锂电再生富锂锰基正极的方法，其特征在于：所述步骤(4)中马弗炉煅烧温度为700～1000℃，煅烧时间为6～12h。