[发明专利]一种废旧锂离子电池负极石墨材料的再生方法及应用

权利要求书

1.一种废旧锂离子电池负极石墨材料的再生方法，其特征在于：该方法包括以下步骤：

(1)将废旧锂离子电池负极石墨材料进行筛分，得到粒径不大于50μm的石墨粉末；

(2)将氧化石墨烯分散于水中，得到氧化石墨烯溶液；

(3)按石墨粉末与氧化石墨烯溶液中氧化石墨烯的质量比为1:0.01～0.1，将石墨粉末与氧化石墨烯溶液混合搅拌，之后过滤，得到氧化石墨烯包覆的石墨材料；

(4)将氧化石墨烯包覆的石墨材料在无氧环境下煅烧后，得到石墨烯包覆的石墨材料。

2.根据权利要求1所述的废旧锂离子电池负极石墨材料的再生方法，其特征在于：步骤(3)，所述石墨粉末与氧化石墨烯溶液中氧化石墨烯的质量比为1:0.02～0.08；

优选的，步骤(3)，所述石墨粉末与氧化石墨烯溶液中氧化石墨烯的质量比为1:0.05～0.06。

3.根据权利要求1所述的废旧锂离子电池负极石墨材料的再生方法，其特征在于：步骤(3)中，所述搅拌的速率为10～2000r/min，搅拌的时间为1～20h；和/或

所述过滤选自离心过滤、抽滤和板框压滤中的至少一种；

优选的，步骤(3)中，搅拌的速率为100～1000r/min，搅拌的时间为5～10h。

4.根据权利要求1所述的废旧锂离子电池负极石墨材料的再生方法，其特征在于：步骤(2)中，所述氧化石墨烯的片径为1～50μm，电阻率为5～20Ω·cm；所述氧化石墨烯溶液中氧化石墨烯的浓度为1～10g/L；

优选的，所述氧化石墨烯的片径为10～25μm，电阻率为10～15Ω·cm；所述氧化石墨烯溶液中氧化石墨烯的浓度为2～5g/L。

5.根据权利要求1所述的废旧锂离子电池负极石墨材料的再生方法，其特征在于：步骤(2)中，将氧化石墨烯分散于水中，加入表面张力调节剂，超声分散，得到氧化石墨烯溶液；

优选的，所述氧化石墨烯溶液中表面张力调节剂的浓度为0.01～0.5g/L。

优选的，所述表面张力调节剂剂选自乙醇、异丙醇、丙酮、乙二醇、甲醇、N-N二甲基甲酰胺、二甲亚砜、丙三醇、正丁醇、1-甲基-吡咯烷酮、十二烷基苯磺酸钠、十六烷基三甲基溴化铵和聚乙烯吡咯烷酮中的至少一种；

更优选的，所述表面张力调节剂为异丙醇。

6.根据权利要求1所述的废旧锂离子电池负极石墨材料的再生方法，其特征在于：步骤(2)中，所述氧化石墨烯由石墨在强酸和氧化剂的作用下，发生液相氧化反应，将生成的氧化石墨洗涤后制得；

优选的，所述石墨选自鳞片石墨；

所述石墨与氧化剂的质量比为1:2～5；

所述液相氧化反应包括:①在0～2℃下，搅拌中加入石墨、强酸和氧化剂，10～15℃搅拌5～20min；

②温度30～55℃继续搅拌25～40min。

7.根据权利要求1所述的废旧锂离子电池负极石墨材料的再生方法，其特征在于：在步骤(1)之前，还包括将石墨材料从废旧锂离子电池负极集流体上剥离的步骤；

优选的，所述剥离的方法选自粉碎、水浸和灼烧中的至少一种；

优选的，所述剥离的方法为水浸，具体步骤为：将废旧锂离子电池负极集流体放入水中，浸泡20～40min，使得集流体上的石墨材料与金属箔分离。

8.根据权利要求1所述的废旧锂离子电池负极石墨材料的再生方法，其特征在于：步骤(4)中，所述煅烧的温度为600～1000℃，时间为1～10h；

优选的，所述煅烧的温度为800～950℃，时间为2～4h。

9.权利要求1～8任一项所述的方法得到的石墨烯包覆的石墨材料。

10.权利要求9所述石墨烯包覆的石墨材料在作为锂离子电池负极材料中的应用。