[发明专利]一种退役磷酸铁锂电池正极材料的回收再利用方法

摘要

本发明公开了一种退役磷酸铁锂电池正极材料的回收再利用方法，采用N‑甲基吡咯烷酮溶剂浸泡溶解其中的粘结剂对LiFePO4电极材料与铝箔集流体进行剥离，将剥离的废旧LiFePO4电极材料与粘结剂混合后涂覆在碳布或钛网上作为阳极，以石墨电极作为阴极，在电解质溶液中构建电解池，利用直流电场驱动脱锂来实现锂离子与脱锂产物磷酸铁共回收的目标。本发明采用直流电场驱动调控脱锂，基本可以实现锂的完全脱出，而脱锂后的电极材料经过后续处理可转化为磷酸铁，后者可用于制备磷酸铁锂电极材料，电化学性能表现良好。本发明方法操作工艺简便、条件可控、回收率高、对环境友好，有利于推广应用。

主权项

1.一种退役磷酸铁锂电池正极材料的回收再利用方法，其特征在于包括如下步骤：步骤1：废旧磷酸铁锂电极材料回收处理将废旧磷酸铁锂电池进行放电处理，然后进行拆解，分选出正极片、负极片、隔膜等，采用N‑甲基吡咯烷酮溶剂浸泡废旧磷酸铁锂正极片，溶解其中的粘结剂，然后将LiFePO4电极材料与铝箔集流体进行剥离，将剥离后的废旧LiFePO4电极材料与粘结剂混合后涂覆在碳布或钛网上，干燥后获得磷酸铁锂正极材料复合膜片；以所得磷酸铁锂正极材料复合膜片作为阳极、以石墨电极或碳布作为阴极，在电解质溶液中构建电解池，外加直流电场，维持0.5～20h；取出电极膜片并向电解池溶液中加入Na2CO3或H3PO4来沉淀回收锂，将脱锂之后的电极膜片上的电极材料刮下，洗涤干燥后即可获得含有少量碳的磷酸铁；步骤2：LiFePO4/C前驱体的制备将步骤1回收得到的含有少量碳的磷酸铁与锂源和碳源按配比量混合并分散于乙醇中，球磨并干燥，研磨，得到LiFePO4/C前驱体；步骤3：高温煅烧将步骤2获得的LiFePO4/C前驱体置于烧舟中，在保护气氛中于管式炉中煅烧，首先升温至300～500℃煅烧1～6h，然后升温至600～900℃煅烧1～20h，冷却至室温得到LiFePO4/C材料。