[发明专利]一种修复废旧材料的方法及其共晶熔融盐与混合物

说明书

一种修复废旧材料的方法及其共晶熔融盐与混合物，该方法包括混合步骤，包括将废旧材料与锂源、还原剂混合，得到混合物，锂源为包含至少两种含锂化合物的共熔融盐，锂源的共熔点≤450℃；煅烧步骤，将混合物煅烧，制得修复后的材料。本发明采用共晶熔融盐作为锂源为失效废旧材料补锂，补锂效率高，材料的指标得以还原至初始状态。以低温再生处理废旧材料，耗能低，工艺简单，便于实现工业化大规模生产。

技术领域

本发明涉及废旧材料回收技术领域，具体涉及一种修复废旧材料的方法及其共晶熔融盐与混合物。

背景技术

橄榄石磷酸铁锂材料凭借优异的稳定性、良好的循环寿命和低成本一直占据了锂离子电池阴极材料市场的半壁江山。目前磷酸铁锂电池在电动客车和电网储能领域得到了广泛的应用。未来5年内，磷酸铁锂电池的全球需求量预计达到440 GWh。随着磷酸铁锂电池不断退役，必然会产生大量磷酸铁锂废料。然而，这些磷酸铁锂废料大部分不能得到有效回收，造成环境污染和资源浪费。

目前，修复再生技术是对失效的正极材料进行补锂，并对晶格畸变进行修复重整，从而实现材料的化学和物理指标的修复。公开号为CN 112174107A的中国专利提出了一种废旧电池中磷酸铁锂正极材料的修复再生方法，该专利采用水热技术、碳包覆技术，实现除杂、原位补锂以及原位碳包覆技术，但工艺条件苛刻、能耗大、流程复杂。公开号为CN110040709 A的中国专利公开了一种从废旧磷酸铁锂电池中再生制备磷酸铁锂的方法，使用了磷酸以及镍钴锰硫酸盐溶液，并且进行了高温烧结，增加了制造成本、耗费更多的资源，无法做到对锂电池正极材料的最大化回收利用。

发明内容

根据第一方面，在一是实施例中，提供一种修复废旧材料的方法，包括：

混合步骤，包括将废旧材料与锂源、还原剂混合，得到混合物，所述锂源为包含至少两种含锂化合物的共晶熔融盐，所述锂源的共熔点≤450℃；

煅烧步骤，将所述混合物煅烧，制得修复后的材料。

根据第二方面，在一实施例中，提供一种共晶熔融盐，所述共晶熔融盐的共熔点≤450℃，所述共晶熔融盐含有含锂化合物。

根据第三方面，在一实施例中，提供一种混合物，包含第二方面所述共晶熔融盐。

依据上述实施例的修复废旧材料的方法及其共晶熔融盐与混合物，本发明采用共晶熔融盐作为锂源为失效废旧材料补锂，补锂效率高，材料的指标得以还原至初始状态。

在一实施例中，此方法以低温再生处理废旧材料，耗能低，工艺简单，便于实现工业化大规模生产。

附图说明

图1为本发明一种实施例的工艺流程图。

图2为磷酸铁锂失效、商业和再生正极材料XRD图谱。

图3为废旧LFP在不同还原剂下的再生材料XRD图谱。

图4为磷酸铁锂失效和再生正极材料ICP测试结果图。

图5为磷酸铁锂失效材料SEM图。

图6为磷酸铁锂再生材料SEM图。

图7为磷酸铁锂再生材料在0.2C倍率下的放电容曲线图。

图8为磷酸铁锂再生材料在1C倍率下100圈的循环曲线图。

具体实施方式