[发明专利]一种废旧锂电池负极石墨回收利用方法

说明书

本发明提出了一种废旧锂电池负极石墨的回收再利用方法，包括：将废旧锂电池负极石墨分散在浓酸中，加入氧化剂进行氧化反应，得到氧化石墨烯；将所述氧化石墨烯分散在水中，加入二元胺进行水热反应，得到石墨烯水凝胶；将所述石墨烯水凝胶冷冻干燥，得到石墨烯气凝胶。本发明所述回收利用方法，原材料成本低，工艺简单，所得石墨烯气凝胶具有优异的电化学性能，可重新作为锂离子电池负极材料使用。

技术领域

本发明涉及电极材料回收技术领域，尤其涉及一种废旧锂电池负极石墨回收利用方法。

背景技术

目前我国的电动汽车保有量逐年增长，近两年更是迎来爆发式增长。由于电动汽车搭载的动力电池SOC低于80％时就要面临退役，因此如何解决退役动力电池的回收问题成为目前重点研究方向。退役动力电池中含有许多有价金属材料以及对环境有害的物质，所以绿色合理的处理尤为重要。如果处理不好，不但会造成资源浪费，还会带来严重的污染问题。退役动力电池首要回收利用方式为梯次利用，针对无法进行梯次利用和梯次利用后完全报废的动力电池，将对其拆解并再生利用。目前我国针对报废动力电池成熟的回收处理方法主要是用湿法或火法工艺对电池中的有价值元素(Li、Ni、Co、Mn、Al、Cu)进行提取。但对于回收得到的石墨负极废料，目前尚没有行之有效的再生和再利用方法。

专利CN110589812A公开了一种利用废旧动力电池回收石墨负极材料制备多孔石墨烯的方法，该方法包括：将废旧电池拆解，得到石墨负极片；将石墨负极片加水超声处理，得到分散液，过滤，烘干得到石墨负极材料；然后在惰性气体和水蒸气中加热，得到多孔状石墨材料；将硫酸溶液与磷酸溶液混匀，加入多孔状石墨材料与高锰酸钾，加热，得到加热后的混悬液；往加热后的混悬液中加入过氧化氢溶液，离心，将沉淀加入盐酸溶液中，加水，得到混合液，透析，得到多孔氧化石墨烯溶液；将多孔氧化石墨烯溶液干燥，通入惰性气体，加热，得到多孔石墨烯。该专利虽然公开了将石墨负极材料通过化学法转化成多孔氧化石墨烯，但是对石墨的性能改善效果有限，未能再应用于锂电池负极中。

专利CN110474027A公开了一种高导电循环型储锂材料的制备方法，以天然鳞片石墨为原料制备石墨气凝胶为基体材料制备三维结构的复合石墨烯气凝胶材料，其中三维结构的石墨烯可提供连续的三维导电网络，通过控制合成条件可避免片层之间的紧密堆积，形成疏松多孔的结构，有利于石墨烯电化学性能的提高，同时本发明技术方案采用的复合气凝胶材料多孔结构也有利于电解液的浸润，从而大大改善了石墨烯材料的比容量、循环性等电化学性能，同时本发明技术方案通过将硝酸银辅助添加至材料表面，在光照条件下，将硝酸银还原成单质并合成复合材料，进一步负载至多孔材料的孔隙内部，改善材料的结构强度和储锂性能。该专利虽然可以实现对石墨的电化学性能改善，但需采用天然鳞片作为原料，最终产品中又加入贵金属银，大大提高了生产成本，不利于大批量生产。

发明内容

基于背景技术存在的技术问题，本发明提出了一种废旧锂电池负极石墨回收利用方法，其所述的回收利用方法，原材料成本低，工艺简单，所得石墨烯气凝胶具有优异的电化学性能，可重新作为锂离子电池负极材料使用。

本发明提出的一种废旧锂电池负极石墨的回收再利用方法，包括：

将废旧锂电池负极石墨在浓酸中，加入氧化剂进行氧化反应，得到氧化石墨烯；将所述氧化石墨烯分散在水中，加入二元胺进行水热反应，得到石墨烯水凝胶；将所述石墨烯水凝胶冷冻干燥，得到石墨烯气凝胶。