本发明涉及动力电池回收技术领域，具体为一种废旧钴酸锂正极材料制备三元正极材料的方法。
背景技术：
如今，随着锂离子电池的不断发展，其应用变得越来越广泛。锂离子电池由于充电电压高、比能量大、循环寿命长、安全性能好、无公害、无记忆效应、自放电小等优点，已广泛应用于便携式电子产品领域，包括移动电话、笔记本电脑、摄像机、数码相机、医疗器械等。锂离子电池的广泛使用势必带来大量废旧电池，废旧锂离子电池含有多种无机、有机化合物，暴露于环境中对环境造成严重污染。因此，废旧锂离子电池进行资源回收，对降低环境污染，资源再利用，具有积极的现实意义。
而废旧锂离子电池中含有大量价格昂贵的金属钴，而我国钴资源短缺，生产过程中金属回收率低，工艺复杂，生产成本高。如果能将废旧锂离子电池中的钴资源加以回收利用，无论是从环保方面，还是资源的循环利用方面来讲，都具有重大意义的，其中氧化物Co3O4应用广泛，可用于催化剂、氧化剂，制造钴盐、搪瓷颜料等，其回收制备的价值的很大。
现有技术中，钴酸锂的回收中，大部分都是将单一钴回收，再进行二次利用，这种方法比较复杂，而且鉴于钴的昂贵，造成的成本较高。
技术实现要素：
本发明设计了一种废旧钴酸锂正极材料制备三元正极材料的方法，旨在利用回收钴酸锂以及其他回收金属元素再生利用，制成性能更优的且晶型可控的三元正极材料，并且降低成本。
本发明是采用如下方案实现的：
一种废旧钴酸锂正极材料制备三元正极材料的方法，其特征在于，包括如下步骤，
步骤一，将钴酸锂正极材料高温煅烧，使得正极材料中锰酸锂活性粉末与铝箔分离；
步骤二，将得到的活性粉末溶解于盐酸溶液中，然后过滤，得到滤液；
步骤三，测得滤液中钴离子的浓度，并相应的向溶液中补充镍、锰离子，使得镍、钴、锰离子的摩尔浓度为1:1:1；
步骤四，向配制得的镍、钴、锰的混合溶液中加入氢氧化钠，调节pH值，并升温，使得镍、钴、锰离子共沉淀，然后过滤沉淀物并洗涤、干燥，得到镍钴锰的前驱体；
步骤五，向步骤四中获得的滤液中加入碳酸钠，反应得到碳酸锂沉淀，过滤并干燥碳酸锂沉淀，得到碳酸锂粉末；
步骤六，将镍钴锰前驱体与碳酸锂粉末混合，煅烧，得到镍钴锰酸锂正极材料。
优选地，步骤一中，钴酸锂煅烧温度为500～850℃。
优选地，步骤二中，盐酸的浓度为5～6mol/L。
优选地，步骤四中，溶液中的pH值为8.2～11,溶液温度为50～60℃。
优选地，步骤六中，镍钴锰前驱体与碳酸锂的煅烧温度为800～1000℃。
本发明中，采用简单的方法将废旧的钴酸锂正极材料资源化回收，并且与再生利用的镍、锰元素制备成性能更优且晶型可控的三元正极材料，比单一钴回收制得钴酸锂的成本更低。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
实施例1
高温煅烧锰酸锂正极材料，煅烧温度为600℃，使得正极材料中的钴酸锂活性物质与铝箔分离。
取锰酸锂活性物质10g，然后将锰酸锂活性物质溶解于100mL、6mol/L的盐酸中，过滤溶液，去除滤渣，得到滤液。
采用离子色谱法测定滤液中钴离子的浓度为0.53mol/L，测得钴离子的浓度为然后将同样浓度的镍酸锂与锰酸锂溶液混合，配制成镍、钴、锰离子的摩尔浓度为1:1:1的溶液。向溶液中加入氢氧化钠，调节pH值为8.2，水浴加热，水浴温度为60℃，使得镍、钴、锰离子共沉淀，形成氢氧化镍、氢氧化钴、氢氧化锰的共沉淀物，然后将共沉淀物过滤洗涤干燥，得到镍钴锰前驱体145.75g。
在以上滤液中加入碳酸钠，反应得到碳酸锂沉淀，过滤并干燥碳酸锂沉淀，得到碳酸锂粉末。
将镍钴锰前驱体与碳酸锂粉末混合，在800℃的条件下煅烧，得到镍钴锰酸锂正极材料124.55g，该镍钴锰酸锂正极材料的为LiNi1/3Co1/3Mn1/3O2。
实施例2,
高温煅烧锰酸锂正极材料，煅烧温度为700℃，是的饿正极材料中的钴酸锂活性物质与铝箔分离。然后将锰酸锂活性物质溶解于5.5mol/L的盐酸中，过滤溶液，去除滤渣，得到滤液。
采用离子色谱法测定滤液中钴离子的浓度为0.54mol/L，然后将同样浓度的镍酸锂与锰酸锂溶液混合，配制成镍、钴、锰离子的摩尔浓度为1:1:1的溶液。向溶液中加入氢氧化钠，调解pH值为8.7，水浴加热，水浴温度为55℃，使得镍、钴、锰离子共沉淀，形成氢氧化镍、氢氧化钴、氢氧化锰的共沉淀物，然后将共沉淀物过滤洗涤干燥，得到镍钴锰前驱体148.5g。
在以上滤液中加入碳酸钠，反应得到碳酸锂沉淀，过滤并干燥碳酸锂沉淀，得到碳酸锂粉末。
将镍钴锰前驱体与碳酸锂粉末混合，在950℃的条件下煅烧，得到镍钴锰酸锂正极材料126.9g。
实施例3
高温煅烧锰酸锂正极材料，煅烧温度为850℃，是的饿正极材料中的钴酸锂活性物质与铝箔分离。
取锰酸锂活性物质10g溶解于100ml、5mol/L的盐酸中，过滤溶液，去除滤渣，得到滤液。
采用离子色谱法测定滤液中钴离子的浓度为0.532m/L，然后将同样浓度的镍酸锂与锰酸锂溶液混合，配制成镍、钴、锰离子的摩尔浓度为1:1:1的溶液。向溶液中加入氢氧化钠，调解pH值为10，水浴加热，水浴温度为50℃，使得镍、钴、锰离子共沉淀，形成氢氧化镍、氢氧化钴、氢氧化锰的共沉淀物，然后将共沉淀物过滤洗涤干燥，得到镍钴锰前驱体。
在以上滤液中加入碳酸钠，反应得到碳酸锂沉淀，过滤并干燥碳酸锂沉淀，得到碳酸锂粉末。
将镍钴锰前驱体与碳酸锂粉末混合，在890℃的条件下煅烧，得到镍钴锰酸锂正极材料。
实施例4
高温煅烧锰酸锂正极材料，煅烧温度为500℃，使得正极材料中的钴酸锂活性物质与铝箔分离。然后将锰酸锂活性物质溶解于6mol/L的盐酸中，过滤溶液，去除滤渣，得到滤液。
采用离子色谱法测定滤液中钴离子的浓度为0.528mol/L，然后将同样浓度的镍酸锂与锰酸锂溶液混合，配制成镍、钴、锰离子的摩尔浓度为1:1:1的溶液。向溶液中加入氢氧化钠，调解pH值为11，水浴加热，水浴温度为50℃，使得镍、钴、锰离子共沉淀，形成氢氧化镍、氢氧化钴、氢氧化锰的共沉淀物，然后将共沉淀物过滤洗涤干燥，得到镍钴锰前驱体。
在以上滤液中加入碳酸钠，反应得到碳酸锂沉淀，过滤并干燥碳酸锂沉淀，得到碳酸锂粉末。
将镍钴锰前驱体与碳酸锂粉末混合，在1000℃的条件下煅烧，得到镍钴锰酸锂正极材料。
实施例5
高温煅烧锰酸锂正极材料，煅烧温度为600℃，使得正极材料中的钴酸锂活性物质与铝箔分离。然后将锰酸锂活性物质溶解于5mol/L的盐酸中，过滤溶液，去除滤渣，得到滤液。
采用离子色谱法测定滤液中钴离子的浓度为0.539mol/L，然后将同样浓度的镍酸锂与锰酸锂溶液混合，配制成镍、钴、锰离子的摩尔浓度为1:1:1的溶液。向溶液中加入氢氧化钠，调解pH值为8.7，水浴加热，水浴温度为55℃，使得镍、钴、锰离子共沉淀，形成氢氧化镍、氢氧化钴、氢氧化锰的共沉淀物，然后将共沉淀物过滤洗涤干燥，得到镍钴锰前驱体。
在以上滤液中加入碳酸钠，反应得到碳酸锂沉淀，过滤并干燥碳酸锂沉淀，得到碳酸锂粉末。
将镍钴锰前驱体与碳酸锂粉末混合，在950℃的条件下煅烧，得到镍钴锰酸锂正极材料。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应该以权利要求的保护范围为准。