[发明专利]一种从废旧锂离子电池中再造单晶电极材料的方法

说明书

本发明公开了一种从废旧锂离子电池中再造单晶电极材料的方法，包括以下步骤：(1)将废旧锂离子电池经短路放电、拆解、破碎、焙烧及筛分得到电极活性材料粉末；(2)将步骤(1)得到的电极活性材料粉末采用碱性溶液处理、过滤、干燥；(3)将步骤(2)得到的物料在酸性溶液中浸泡刻蚀料、过滤、干燥；(4)将步骤(3)得到的物料与过渡金属盐及锂盐混合球磨；(5)将步骤(4)得到的物料放入氧化气氛中煅烧，得到再生的单晶电极材料。本发明公开的方法具有工艺简单、重复性好的特点，适于形成闭路流程，不会产生二次污染兼顾环保和经济效益、工艺简单、生产成本低，适合大规模的工业化生产。

技术领域

本发明涉及废旧锂离子电池回收领域，特别涉及到废旧正极活性材料的回收方法。

背景技术

随着现代化科技的高速发展,社会能源与环境生态污染问题日益突出,各种废弃电池对环境及生态的污染问题已经成了社会关注的焦点。而锂离子电池由于容量高、循环性能稳定、工作平台电压高等特点被广泛应用于动力电池和储能电池，而动力和储能电池对电池材料的需求通常大于常规的小型电池。因此，在未来3-5年内，将有大量的锂离子电池报废，对其进行回收具有很高的社会价值。

然而，目前国内回收废旧锂离子电池的技术路线尚还存在缺陷，处理废旧锂离子电池电极活性材料的主流方式为酸性还原浸出得到含有Li⁺、Ni²⁺、Co²⁺、Mn²⁺、Al³⁺和Fe³⁺等离子的浸出液，沉淀除铁铝然后调节pH值分别得到单一金属的沉淀物或镍钴锰前驱体，最后得到Li₂CO₃。如中国专利CN 104538695 A公布的“镍钴锰酸锂电池中回收有价金属并制备镍钴锰酸锂的方法”利用酸浸出法回收镍钴锰酸锂废旧电池中的有价金属，先用无机酸浸出电极活性材料得到浸出液，沉淀除铁铝，然后加碱控制不同的pH值得到单一金属对应的沉淀物，最后进行锂的回收，该方法实现了对废旧三元锂离子电池的回收，但存在回收产品纯度不高的问题，且酸浸出过程中产生不易降解的无机酸废水造成二次污染。又如中国专利CN 201810834647.2公布的“一种废旧锂离子电池正极粉料的回收方法”，利用无机酸和双氧水浸出废旧锂离子电池负极材料，然后采用沉淀法净化除杂，最后采用萃取剂萃取分离得到镍盐、钴盐和锰盐，该方法实现了对废旧三元锂离子电池的回收，但采用萃取分离镍钴锰增大会生产成本，无法避免锰钴深度分离所带来的流程长、效率低的问题。

现有常规的正极材料的回收方法，容易造成锂损失，锂回收率不高，此外，回收过程中有机金属元素先溶解再到合成，大大增大了回收流程，且回收过程中需要消耗大量的酸或碱，易产生二次污染。

发明内容

针对现有技术存在的问题，本发明提供了一种从废旧锂离子电池中再造单晶电极材料的方法，具体包括以下内容：

一种从废旧锂离子电池中再造单晶电极材料的方法，其特征在于，包括以下步骤：

(1)将废旧锂离子电池经短路放电、拆解、破碎、焙烧及筛分得到电极活性材料粉末；

(2)将步骤(1)得到的电极活性材料粉末采用碱性溶液处理、过滤、干燥；

(3)将步骤(2)得到的物料在酸性溶液中浸泡刻蚀料、过滤、干燥；

(4)将步骤(3)得到的物料与过渡金属盐及锂盐混合球磨；

(5)将步骤(4)得到的物料放入氧化气氛中煅烧，得到再生的单晶电极材料。

具体地，所述步骤(1)中的电极活性材料为无Mn材料或者含Mn材料。