[发明专利]一种镍钴锰废旧三元锂电池正极材料回收再利用方法有效
| 申请号: | 202010080465.8 | 申请日: | 2020-02-05 |
| 公开(公告)号: | CN111180822B | 公开(公告)日: | 2021-06-22 |
| 发明(设计)人: | 郭玉国;范敏;孟庆海;殷雅侠;万立骏 | 申请(专利权)人: | 中国科学院化学研究所 |
| 主分类号: | H01M10/54 | 分类号: | H01M10/54;H01M4/36;H01M4/505;H01M4/525;H01M4/62;C01G53/00;C01B25/45;C01B25/36;C22B7/00;C22B21/00 |
| 代理公司: | 北京知元同创知识产权代理事务所(普通合伙) 11535 | 代理人: | 刘元霞 |
| 地址: | 100190 *** | 国省代码: | 北京;11 |
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| 摘要: | |||
| 搜索关键词: | 一种 镍钴锰 废旧 三元 锂电池 正极 材料 回收 再利用 方法 | ||
1.一种镍钴锰废旧三元锂电池正极材料回收再利用方法,包括以下步骤:
1)将回收的锂离子废旧电池放电后进行拆解,取出正极片;
2)用有机溶剂对正极片进行清洗,除去正极片上残留的电解液,干燥,得干燥正极片,测定干燥正极活性物质上元素Li、Co、Ni及Mn的含量;
3)将干燥的正极片和硝酸铝一起加入水中,搅拌,使作为集流体的铝箔和正极活性物质分离,取出并清洗铝箔,干燥铝箔回收铝,清洗液转移至母液中;
4)根据正极活性物质上元素Li、Co、Ni及Mn的含量先向母液中添加锂源补锂,调节锂与总的过渡金属摩尔比至1.02-1.05:1,再向母液中边搅拌边滴加可溶性磷酸盐50-70wt%的水溶液,最后用氨水调节pH使磷酸铝沉淀出来包覆正极材料;
5)将上述混合液干燥,再分段煅烧得再生正极活性材料;
步骤3)所述硝酸铝的加入量为正极活性物质的3-5wt%;
步骤4)所述锂源选自醋酸锂、草酸锂、L-乳酸锂中的至少一种;
步骤4)所述铝完全以磷酸铝的形式沉淀出来后补加磷酸锂,磷酸锂的用量使得最终混合物体系中锂和正极活性物质中总的过渡金属的摩尔比为1.08-1.10:1。
2.如权利要求1所述回收再利用方法,其特征在于,步骤4)所述可溶性磷酸盐选自磷酸氢二铵、磷酸二氢铵中的至少一种。
3.如权利要求1所述回收再利用方法,其特征在于,步骤5)所述煅烧分为2段,煅烧气氛为空气,第一段煅烧温度为200-500℃,煅烧时间为4-6h;第二段煅烧温度为700-1000℃,煅烧时间为4-8h。
4.如权利要求1所述回收再利用方法,其特征在于,步骤3)所述搅拌时间为1-5min,转速为80-200r/min。
5.如权利要求1所述回收再利用方法,其特征在于,步骤4)所述搅拌速度为100-500r/min;所述母液的最终pH为7-8,搅拌时间为1-3h;步骤5)所述干燥方法选自减压蒸馏、冷冻干燥、真空干燥中的至少一种。
6.如权利要求1所述回收再利用方法,其特征在于,步骤1)所述放电为最终镍钴锰废旧电池的开路电压小于2V。
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