[发明专利]利用废旧锂离子电池制备低场强高性能镓掺杂钴铁氧体磁致伸缩材料的方法

摘要

本发明公开了一种利用废旧锂离子电池制备低场强高性能镓掺杂钴铁氧体磁致伸缩材料的方法，将废旧锂离子电池拆分、酸浸，充分沉淀正极材料中的Co2+、Fe3+；将沉淀物用硝酸溶解，补充加入化学计量比的硝酸钴、硝酸铁和硝酸镓，再加入柠檬酸，调节溶液的pH进行溶胶‑凝胶过程；将凝胶干燥后加入乙醇点燃进行自蔓延燃烧得到GaxCoFe2O4粉末；粉末中加入聚乙烯醇溶液压制成圆柱，650℃煅烧7h冷却，1200℃烧结6h制得磁致伸缩GaxCoFe2O4器件。本发明二次利用废旧锂离子电池，降低环境污染的同时避免了金属资源的浪费，降低了材料制备的成本，合成方法简单，周期短，节约能耗，制得的磁致伸缩材料性能优良。

主权项

1.利用废旧锂离子电池制备低场强高性能镓掺杂钴铁氧体磁致伸缩材料的方法，其特征在于具体步骤为：（1）将拆分后的废旧锂离子电池正极材料溶解在含H2O2的摩尔浓度为3.5mol/L的硫酸溶液中，调节pH值使Co2+、Fe3+充分沉淀，过滤后的滤渣用硝酸溶解；（2）将步骤（1）中溶解滤渣所得溶液用原子吸收分光光度计测得溶液中的Co2+、Fe3+的含量，补充加入Co(NO3)2·6H2O、Fe(NO3)3·9H2O和Ga(NO3)3·6H2O等硝酸盐使各离子的摩尔比Ga3+:Co2+:Fe3+=x:1:2，其中x为0.1‑0.4，再加入柠檬酸使其与金属离子摩尔总量比为1:1，搅拌使其充分溶解；（3）将步骤（2）中完全溶解的溶液于60℃用氨水调节pH=6.5，并升温至80℃凝胶，直至凝胶形成后于110℃干燥得到干凝胶；（4）将步骤（3）中得到的干凝胶中加入乙醇并引燃，开始自蔓延燃烧得到GaxCoFe2O4黑色粉末；（5）将步骤（4）中得到的GaxCoFe2O4黑色粉末中加入质量浓度为8%‑10%的聚乙烯醇溶液，研磨均匀，在10MPa压力下压柱；（6）将步骤（5）中压制的样品柱先于650℃煅烧7h冷却，再于1200℃烧结6h即得到磁致伸缩GaxCoFe2O4器件。