[发明专利]一种普鲁士类正极材料的回收方法及制备方法在审
申请号: | 202211166618.6 | 申请日: | 2022-09-23 |
公开(公告)号: | CN115411394A | 公开(公告)日: | 2022-11-29 |
发明(设计)人: | 李爱霞;余海军;谢英豪;李长东 | 申请(专利权)人: | 广东邦普循环科技有限公司;湖南邦普循环科技有限公司 |
主分类号: | H01M10/54 | 分类号: | H01M10/54;H01M4/58;H01M10/054;C01C3/12;B09B3/70;B09B101/16 |
代理公司: | 北京远智汇知识产权代理有限公司 11659 | 代理人: | 徐浩 |
地址: | 528137 广东省佛山*** | 国省代码: | 广东;44 |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 一种 普鲁士 正极 材料 回收 方法 制备 | ||
1.一种普鲁士类正极材料的回收方法,其特征在于,所述回收方法包括如下步骤:
(1)拆解含有普鲁士类正极材料的电池,得到普鲁士类正极材料;
(2)将步骤(1)所得普鲁士类正极材料置于非氧化性酸中,进行溶解,得到第一溶液;
(3)向步骤(2)所得第一溶液中通入氧源,进行氧化反应,再经固液分离后,得到过渡金属羟基氧化物及含有H4[Fe(CN)6]和/或H4[Mn(CN)6]的第二溶液。
2.根据权利要求1所述的回收方法,其特征在于,步骤(1)所述普鲁士类正极材料包括锰基普鲁士白、铁基普鲁士白或锰基高锰普鲁士白中的任意一种或至少两种的组合。
3.根据权利要求1或2所述的回收方法,其特征在于,步骤(2)所述非氧化性酸包括盐酸和/或磷酸。
4.根据权利要求1-3任意一项所述的回收方法,其特征在于,步骤(2)所述非氧化性酸的pH为2~6。
5.根据权利要求1-4任意一项所述的回收方法,其特征在于,步骤(2)所述普鲁士类正极材料的用量为0.15~0.65mol/L;
优选地,步骤(2)所述非氧化性酸的摩尔量为所述普鲁士类正极材料的摩尔量的10%及以下。
6.根据权利要求1-5任意一项所述的回收方法,其特征在于,步骤(3)所述氧源包括氧气;
优选地,步骤(3)所述氧源的用量为所述第一溶液中游离的过渡金属离子的总摩尔量的1倍及以上。
7.根据权利要求1-6任意一项所述的回收方法,其特征在于,步骤(3)所述氧化反应的温度为25~90℃;
优选地,步骤(3)所述氧化反应的时间为30~360min。
8.根据权利要求1-7任意一项所述的回收方法,其特征在于,所述回收方法包括如下步骤:
(1)拆解含有普鲁士类正极材料的电池,得到普鲁士类正极材料;所述普鲁士类正极材料包括锰基普鲁士白、铁基普鲁士白或锰基高锰普鲁士白中的任意一种或至少两种的组合;
(2)按照0.15~0.65mol/L的用量,将步骤(1)所得普鲁士类正极材料置于pH为2~6的盐酸和/或磷酸中,并使得所述非氧化性酸的摩尔量为所述普鲁士类正极材料的摩尔量的10%及以下,进行溶解,得到第一溶液;
(3)向步骤(2)所得第一溶液中通入氧气作为氧源,于25~90℃持续通入氧气进行30~360min的氧化反应,控制所述氧源的用量为所述第一溶液中游离的过渡金属离子的总摩尔量的1~4倍,再经固液分离后,得到过渡金属羟基氧化物及含有H4[Fe(CN)6]和/或H4[Mn(CN)6]的第二溶液。
9.一种普鲁士类正极材料的制备方法,其特征在于,所述制备方法包括如下步骤:
(S1)使用氢氧化钠调节权利要求1-8任意一项所述回收方法所得的第二溶液的pH,得到含有Na4[Fe(CN)6]和/或Na4[Mn(CN)6]的第三溶液;
(S2)使步骤(S1)所得第三溶液与含有络合剂及二价过渡金属盐的第四溶液进行共沉淀反应,得普鲁士类正极材料。
10.根据权利要求9所述的制备方法,其特征在于,步骤(S1)所述第二溶液的pH的调节范围为6~10;
优选地,步骤(S1)还包括向所得第三溶液中加入钠添加剂;
优选地,所述钠添加剂包括氯化钠;
优选地,步骤(S2)所述络合剂包括柠檬酸;
优选地,步骤(S2)所述二价过渡金属盐包括硫酸锰;
优选地,步骤(S2)所述共沉淀反应的温度为50~60℃;
优选地,步骤(S2)所述共沉淀反应的pH为6.5~9.5;
优选地,步骤(S2)还包括,在所述共沉淀反应后,依次进行陈化、洗涤及干燥,得到所述普鲁士类正极材料。
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