[发明专利]利用正极废料的活性材料再利用方法

权利要求书

1.一种正极活性材料再利用方法，所述正极活性材料再利用方法包括以下步骤：

(a)通过在空气中对包括集流体上的锂复合过渡金属氧化物正极活性材料层的正极废料进行热处理，热分解活性材料层中的粘结剂和导电材料，将所述集流体与所述活性材料层分离，并回收所述活性材料层中的活性材料；

(b)用清洁液洗涤所回收的活性材料；

(c)向洗涤过的活性材料添加锂前体并对所述活性材料进行退火；以及

(d)通过在退火后的活性材料上选择性地进行表面涂覆，获得可再利用的活性材料，

其中，在步骤(c)中所述锂前体的添加量被确定为使得所述可再利用的活性材料中的残留锂化合物的量为0.0001wt％至1.2wt％。

2.根据权利要求1所述的正极活性材料再利用方法，其中，所述热处理在300℃至650℃下进行10分钟至24小时。

3.根据权利要求1所述的正极活性材料再利用方法，其中，所述清洁液是在水溶液状态下呈碱性的锂化合物水溶液，所述锂化合物水溶液制备成含有大于0％且等于或小于15％的锂化合物，并在一周内进行洗涤。

4.根据权利要求1所述的正极活性材料再利用方法，其中，所述洗涤是通过将所回收的活性材料浸泡在锂化合物水溶液中并同时搅拌所回收的活性材料来进行的。

5.根据权利要求1所述的正极活性材料再利用方法，其中，所述锂前体包括LiOH、Li₂CO₃、LiNO₃和Li₂O中的至少一种。

6.根据权利要求1所述的正极活性材料再利用方法，其中，相对于锂与其它金属的1:1的摩尔比另外以0.09至0.12的摩尔比的锂添加量来添加所述锂前体。

7.根据权利要求1所述的正极活性材料再利用方法，其中，在所述洗涤后不进行干燥的情况下，通过将洗涤过的活性材料混合在锂前体溶液中并对所述活性材料进行喷雾干燥而在步骤(c)中添加所述锂前体。

8.根据权利要求7所述的正极活性材料再利用方法，其中，所述喷雾干燥的温度为100℃至300℃。

9.根据权利要求1所述的正极活性材料再利用方法，其中，所述退火是在空气中在400℃至1000℃下进行的。

10.根据权利要求1所述的正极活性材料再利用方法，其中，所述退火的温度超过所述锂前体的熔点。

11.根据权利要求1所述的正极活性材料再利用方法，其中，所述活性材料层中的所述活性材料是以粉末形式回收的，并且由所述粘结剂或所述导电材料的碳化产生的碳成分不残留在表面上。

12.根据权利要求1所述的正极活性材料再利用方法，其中，进行所述表面涂覆包括以固体或液体方法在表面上涂覆金属、有机金属和碳成分中的至少一种，然后在100℃至1200℃下进行热处理。

13.根据权利要求1所述的正极活性材料再利用方法，其中，所述可再利用的活性材料由以下化学式1表示，

Li_aNi_xMn_yCo_zM_wO_2+δ

(在上述化学式1中，M包括选自B、W、Al、Ti和Mg组成的组中的至少一者，1a≤1.1，0≤x0.95，0≤y0.8，0≤z1.0，0≤w≤0.1，-0.02≤δ≤0.02，以及x+y+z+w＝1)。

14.根据权利要求1所述的正极活性材料再利用方法，其中，所述可再利用的活性材料包括含量等于或小于100ppm的氟(F)。