[发明专利]一种废旧锂离子电池正极材料再生方法

权利要求书

1.一种废旧锂离子电池正极材料再生方法，其特征在于，包括以下步骤：

（1）将锂盐与添加剂混合配成电解液，所述锂盐由锂盐LS1和锂盐LS2组成，锂盐LS1为硝酸锂、氢氧化锂、氟化锂、氯化锂中的至少一种，锂盐LS2为碳酸锂、草酸锂、醋酸锂、磷酸二氢锂、磷酸氢二锂、六氟磷酸锂和三氟甲磺酰亚胺锂中的至少一种；所述添加剂由添加剂A1和添加剂A2组成，添加剂A1为氢氧化钾或其与氢氧化钠、氯化钠和氯化钾中的至少一种，添加剂A2为葡萄糖或其与阿拉伯糖、糊精、吡啶和氨基酸；

（2）以拆解获得的锂离子电池正极极片为阴极，所述阴极用仲胺基阴离子交换膜、季胺基阴离子交换膜和聚砜基阴离子交换膜中的至少一种包裹，惰性电极为阳极，在电压为2.5-4.5 V和步骤（1）的电解液存在的条件下进行电解；

（3）将正极材料从电解后的极片上剥离，并将锂源和正极材料按质量比1-2：1混合进行热处理，冷却后经洗涤并烘干得到再生正极材料。

2.根据权利要求1所述的一种废旧锂离子电池正极材料再生方法，其特征在于：所述废旧锂离子电池正极材料为镍钴锰正极材料、镍钴铝正极材料、镍酸锂正极材料、锰酸锂正极材料、镍锰酸锂正极材料、磷酸铁锂正极材料和钴酸锂正极材料中的一种。

3.根据权利要求1所述的一种废旧锂离子电池正极材料再生方法，其特征在于：步骤（1）中，锂盐与添加剂的质量比为6-9：1-2，电解液中的锂浓度为2-8 mol·L^-1；

锂盐LS1和锂盐LS2的质量比为5-8：3-4；

添加剂A1和添加剂A2的质量比为2-5：1-3，其中添加剂A1由质量比为2-5：0-2.5：0-1.5：0-1.5的氢氧化钾、氢氧化钠、氯化钠和氯化钾组成，添加剂A2由质量比为1-5：0-3：0-1.5：0-1.5：0-1的葡萄糖、阿拉伯糖、糊精、吡啶和氨基酸组成。

4.根据权利要求1所述的一种废旧锂离子电池正极材料再生方法，其特征在于：步骤（2）中，拆解获得的拆解获得的锂离子电池正极极片裁剪成5-20 cm×10-25 cm大小，并将其表面先用无水乙醇清洗1-2遍，再用去离子水清洗1-2 遍；

惰性阳极为铂电极、石墨电极、银电极、铅银合金电极和废旧电池回收的碳负极中的一种。

5.根据权利要求1所述的一种废旧锂离子电池正极材料再生方法，其特征在于：步骤（2）中，电解过程中，电流密度为50-150 mA·cm^-2，极距为5-20 cm，电解温度为20-50 ℃，电解时间为1-3 h。

6.根据权利要求1所述的一种废旧锂离子电池正极材料再生方法，其特征在于：步骤（3）中，所述锂源为碳酸锂、草酸锂、醋酸锂、磷酸二氢锂、磷酸氢二锂、硝酸锂、氢氧化锂、氟化锂、氯化锂、六氟磷酸锂和三氟甲磺酰亚胺锂中的至少一种。

7.根据权利要求1所述的一种废旧锂离子电池正极材料再生方法，其特征在于：步骤（3）中，当废旧锂离子电池正极材料为镍钴锰正极材料、镍钴铝正极材料、镍酸锂正极材料、锰酸锂正极材料或镍锰酸锂正极材料时，先在氧化性气氛下以7-12 ℃·min^-1的速率从室温升至650-700 ℃，保持0.3-0.5 h；然后在氧化性气氛下继续以2-5 ℃·min^-1加热至750-950 ℃，并保持3-6 h；

当废旧正极材料为废旧磷酸铁锂材料或废旧钴酸锂材料时，先在氧化性气氛下以7-12℃·min^-1的速率从室温升至650-700 ℃，保持0.3-0.5 h；然后在惰性气氛下以2-5 ℃·min^-1加热至750-900 ℃，并保持5-8 h；

氧化性气氛为空气或氧气气氛；惰性气氛为氮气或者氩气气氛。