[发明专利]一种回收锂离子电池石墨负极的方法有效
申请号: | 202110813255.X | 申请日: | 2021-07-19 |
公开(公告)号: | CN113582171B | 公开(公告)日: | 2023-07-18 |
发明(设计)人: | 崔大祥;葛美英;刘鹏飞;张芳;王亚坤;卢玉英;王金;张放为;焦靖华 | 申请(专利权)人: | 上海纳米技术及应用国家工程研究中心有限公司 |
主分类号: | C01B32/21 | 分类号: | C01B32/21;C01B33/113;C01B32/05;H01M10/54 |
代理公司: | 上海东亚专利商标代理有限公司 31208 | 代理人: | 董梅 |
地址: | 201109 *** | 国省代码: | 上海;31 |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 一种 回收 锂离子电池 石墨 负极 方法 | ||
1.一种回收锂离子电池石墨负极的方法,其特征在于,回收锂离子电池负极材料,通过将回收负极材料与亚硅材料复合,实现对回收负极的再利用它包括如下步骤:
步骤一:取循环失效后的锂离子电池负极极片,收集集流体表面的负极材料,将负极材料分散于去离子水中,超声10min后,抽滤,然后分散于乙醇中,超声10min,抽滤,用去离子水和乙醇分别超声-抽滤处理5~10次后,将负极材料烘干,然后,用浓度0.08~0.2M的稀盐酸(HCl)浸泡2~3h,抽滤,用去离子水多次浸泡-抽滤,将所得负极材料置于鼓风干燥箱中干燥;得到回收的负极材料;
步骤二:取0~1g粒度分布范围在D50为3~4μm的氧化亚硅SiOx,0x2,与碳源置于球磨机中研磨,所述的碳源为沥青或蔗糖中的至少一种,碳源与氧化亚硅的质量比为(4~5):100,得研磨好的样品;
步骤三:将步骤二研磨好的样品与10g步骤一所得回收的负极材料预混,将混好的样品置于管式炉中,在高纯氩氛围下热处理,热处理温度650~750℃保温2~4h、900~950 ℃保温2~3h,升温速度3~6℃/min,待降至室温,取出,得到SiOx修饰的石墨材料。
2.根据权利要求1所述的一种回收锂离子电池石墨负极的方法,其特征在于:步骤一所说的失效后的锂离子电池为容量降至初始容量80%以下的锂离子电池,取负极极片的方法为在湿度低于10%的环境中将锂离子电池拆解,得到负极极片。
3.根据权利要求1或2所述的一种回收锂离子电池石墨负极的方法,其特征在于:按如下步骤制备SiOx修饰的石墨材料:
步骤一:取循环失效后的锂离子电池负极极片,收集集流体表面的负极材料,将负极材料分散于去离子水中,超声10min后,抽滤,然后分散于乙醇中,超声10min,抽滤,用去离子水和乙醇分别超声-抽滤处理5次后,将负极材料烘干,然后,用浓度0.1M的稀盐酸(HCl)浸泡3h,抽滤,用去离子水多次浸泡-抽滤,将所得负极材料置于鼓风干燥箱中干燥;得到回收的负极材料;
步骤二:取1g粒度分布范围在D50为3μm的氧化亚硅SiOx,0x2,与碳源沥青置于球磨机中研磨,沥青与氧化亚硅的质量比为5:100,得研磨好的样品;
步骤三:将步骤二研磨好的样品与10g步骤一所得回收的负极材料预混,将混好的样品置于管式炉中,在高纯氩氛围下热处理,热处理温度650℃保温2h,900℃保温3h,升温速度5℃/min,待降至室温,取出,得到SiOx修饰的石墨材料。
4.根据权利要求1或2所述的一种回收锂离子电池石墨负极的方法,其特征在于:按如下步骤制备SiOx修饰的石墨材料:
步骤一:取循环失效后的锂离子电池负极极片,收集集流体表面的负极材料,将负极材料分散于去离子水中,超声10min后,抽滤,然后分散于乙醇中,超声10min,抽滤,用去离子水和乙醇分别超声-抽滤处理10次后,将负极材料烘干,然后,用浓度0.2M的稀盐酸(HCl)浸泡3h,抽滤,用去离子水多次浸泡-抽滤,将所得负极材料置于鼓风干燥箱中干燥;得到回收的负极材料;
步骤二:取0.5g粒度分布范围在D50为4μm的氧化亚硅SiOx,0x2,与碳源沥青置于球磨机中研磨,沥青与氧化亚硅的质量比为5:100,得研磨好的样品;
步骤三:将步骤二研磨好的样品与10g步骤一所得回收的负极材料预混,将混好的样品置于管式炉中,在高纯氩氛围下热处理,热处理温度650℃保温2h、900℃保温3h,升温速度5℃/min,待降至室温,取出,得到SiOx修饰的石墨材料。
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