一种废旧三元锂离子电池正极材料的快速再生方法与流程

文档序号:23067471发布日期:2020-11-25 17:54阅读:来源:国知局

技术特征:

1.一种废旧三元锂离子电池正极材料的快速再生方法,其特征在于,包括以下步骤:

(1)将废旧三元锂离子电池在氯化钠溶液中深度放电,而后拆解分离得到正极片、负极铜箔、外壳、隔膜;

(2)将步骤(1)所得的正极片用碳酸二甲酯溶液清洗后放于nmp中,固液比为100g/l,室温下超声处理得到含有废旧三元粉料的悬浊液;

(3)将步骤(2)所得的悬浊液进行离心,离心后倒掉上清液;

(4)将步骤(3)离心过的悬浊液干燥并研磨得到正极材料粉末;

(5)将步骤(4)所得的正极材料粉末、去离子水、氧化剂和碱混合后进行搅拌氧化处理,清洗后得到经过氧化的废旧三元正极材料粉末的悬浮液;

(6)对步骤(5)所得的悬浮液进行喷雾干燥,得到粉末材料;

(7)将步骤(6)获得的粉末材料与锂源混合,在氧气中煅烧得到再生的三元正极材料。

2.根据权利要求1所述方法,其特征在于,步骤(1)氯化钠溶液的浓度为1-3mol/l,放电时间为24-72h。

3.根据权利要求1所述方法,其特征在于,步骤(2)超声处理的时间为20-40min。

4.根据权利要求1所述方法,其特征在于,步骤(3)离心转速为1000-1500rpm,离心时间20-30min,离心次数2-3次。

5.根据权利要求1所述方法,其特征在于,步骤(4)干燥温度为80-100℃,干燥时间6-8h。

6.根据权利要求1所述方法,其特征在于,步骤(5)氧化剂为na2s2o8、(nh4)2s2o8或kmno4,碱为naoh或koh,氧化剂:正极材料粉末:碱的质量比为11-13:4-6:1,搅拌时间30-60min。

7.根据权利要求1所述方法,其特征在于,步骤(5)清洗是用去离子水清洗2-3次。

8.根据权利要求1所述方法,其特征在于,步骤(6)喷雾干燥温度为180-210℃,进料速度为350-650ml/h,进气压力0.1-0.2mpa,出口温度120℃。

9.根据权利要求1所述方法,其特征在于,步骤(7)中锂源为li2co3、lioh·h2o或ch3cooli,粉末材料与锂源的混合质量比为1.2-2.2。

10.根据权利要求1所述方法,其特征在于,步骤(7)煅烧温度为800-900℃,时间为3-5h。


技术总结
本发明公开一种废旧三元锂离子电池正极材料的快速再生方法,将废旧三元锂离子电池经过手工拆解、碳酸二甲酯清洗、NMP浸泡、离心、氧化处理、喷雾干燥、研磨并煅烧得到废旧三元正极材料粉末,提出预氧化处理‑喷雾干燥‑高温短时退火的联合工艺再生了废旧三元正极材料;本发明通过对废旧三元锂离子电池正极材料表面的岩盐相进行氧化处理并加入碱生成层状中间相,混锂研磨并短时间高温退火处理,中间相可形成层状氧化物相以修复失效的表面,同时也能将循环过程中损失的锂补充从而再生出正极材料;本发明可实现废旧三元正极材料的快速修复再生,具有操作简单、高效经济、无污染的特点,为废旧锂离子电池三元正极材料的回收再生提供了新思路。

技术研发人员:董鹏;杨轩;孟奇;张英杰;李清湘;周少强;李雪;刘银;陈端云
受保护的技术使用者:昆明理工大学;深圳市中金岭南科技有限公司
技术研发日:2020.07.27
技术公布日:2020.11.24
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