[发明专利]一种磷酸铁锂废旧电池的回收利用方法

权利要求书

1.一种磷酸铁锂废旧电池的回收利用方法，其特征在于，包括以下步骤：

(1)正极材料预处理：将磷酸铁锂废旧电池的正极极片经洗涤、加热除杂、过筛处理后，得到磷酸铁锂粉末A；

(2)负极材料预处理：将磷酸铁锂废旧电池的负极石墨极片洗涤、干燥后，所得石墨粉末加入至混合酸溶液中搅拌反应5～10h，得到混合溶液B；所述混合酸溶液为盐酸、硝酸的混合溶液，所述石墨粉末的质量与混合酸溶液的体积之比为(100～300)g：1L；

随后在混合溶液B中加入氧化剂并加热反应至完全，随后加入还原剂进行还原反应，经加热保温后，得到改性石墨粉末C；

(3)前驱体配制：将磷酸铁锂粉末A、改性石墨粉末C分散在去离子水中，引入可溶性铁盐、PEG、可溶性磷酸盐以及明胶混合均匀，随后加入锂盐，干燥，得到前驱体凝胶D；所述磷酸铁锂粉末A、改性石墨粉末C以及明胶的质量之比为1：(0.1～0.5)：(0.01～0.05)；

(4)再生磷酸铁锂/C正极材料的制备：将前驱体凝胶D在惰性气氛下600～800℃煅烧5～10h，洗涤，干燥，即得所述再生磷酸铁锂/C正极材料。

2.如权利要求1所述磷酸铁锂废旧电池的回收利用方法，其特征在于，所述步骤(1)中正极极片采用有机溶剂进行洗涤；

优选地，所述有机溶剂为乙醇、甲醇、NMP中的至少一种。

3.如权利要求1所述磷酸铁锂废旧电池的回收利用方法，其特征在于，所述步骤(1)中加热除杂为在惰性气氛下加热至100～200℃保温1～2h。

4.如权利要求1所述磷酸铁锂废旧电池的回收利用方法，其特征在于，所述步骤(2)中混合溶液为盐酸的浓度为6～8mol/L，硝酸的浓度为1～2mol/L。

5.如权利要求1所述磷酸铁锂废旧电池的回收利用方法，其特征在于，所述步骤(2)中氧化剂为次氯酸钠、次氯酸钾中的至少一种，还原剂为双氧水。

6.如权利要求1所述磷酸铁锂废旧电池的回收利用方法，其特征在于，所述步骤(2)中加热保温为惰性气氛下加热至450～600℃保温1～3h。

7.如权利要求1所述磷酸铁锂废旧电池的回收利用方法，其特征在于，所述步骤(3)中可溶性铁盐包括硫酸铁、硝酸铁、氯化铁中的至少一种；所述可溶性磷酸盐为磷酸二氢铵；所述锂盐为碳酸锂、草酸锂、醋酸锂、溴化锂中的至少一种。

8.如权利要求7所述磷酸铁锂废旧电池的回收利用方法，其特征在于，所述可溶性铁盐中Fe³⁺、可溶性磷酸盐中PO4^3-和锂盐中Li⁺的摩尔比为(0.8～1):(0.8～1):(1～1.2)。

9.如权利要求8所述磷酸铁锂废旧电池的回收利用方法，其特征在于，所述锂盐中Li⁺与磷酸铁锂粉末A的摩尔比为(0.05～0.1)：1。

10.如权利要求1～9任一项所述磷酸铁锂废旧电池的回收利用方法制备得到的再生磷酸铁锂/C正极材料。