一种废动力电池负极制备鱼骨状铜复合材料的方法及其应用

本发明涉及一种废动力电池负极制备鱼骨状铜复合材料的方法及其应用；属于动力电池负极废渣回收及资源化利用。

背景技术：

1、锂离子电池具有高能量密度、大功率、长寿命等特点，已被公认为电动汽车新型储能和转换装置，有利于保护环境和解决能源问题。目前对锂电池的回收主要集中在正极有价金属的回收，对负极回收研究相对较少。

2、负极的回收方法主要有高温回收法、浸泡法和气流分选法。高温回收法是通过高温使得粘结剂有机分子分解，从而使集流体与负极材料分离。浸泡法则采用适当的浸泡剂，将粘结剂溶解，从而通过简单的物理方法分离集流体。上述两种方法主要目的是使铜集流体和负极浆料进行剥离，再分别对其中的铜箔和负极石墨类或碳类材料进行分别回收。气流分选法首先需要将负极材料粉碎至一定粒径，然后通入一定气流下至粉碎后的负极材料，分选出重组分和轻组分，从而实现负极活性物质和集流体分离。但现有的集流体分离通常都会产生高温高能耗或者有机溶剂对环境有二次污染的问题。

技术实现思路

1、[技术问题]

2、现有技术中废电池负极的回收，面临高温能耗、有机溶剂产生环境二次污染等问题。

3、[技术方案]

4、针对上述技术问题，本发明提供了一种废动力电池负极制备鱼骨状铜复合材料及其与聚己内酯(pcl)复配在抑菌中的应用，具体是对负极直接电解，使集流体转化为高价值的cu2o和cu的复合材料，同时石墨回收率可达98％以上，对促进锂电池负极的回收锌离子电池的商业化具有十分重要的意义。

5、本发明的目的是提供一种废动力电池负极制备鱼骨状铜复合材料的方法，所述方法是将废动力电池进行拆解，取出负极，作为对电极，ito导电玻璃为工作电极，饱和甘汞电极为参比电极，电解质溶液为cuso4和c6h5na3o7的混合溶液，进行恒压电解反应，反应结束后，取出ito导电玻璃电极，放入去离子水中，清洗至中性，取沉淀物烘干，即得。

6、在一种实施方式中，所述电解质溶液中cuso4的浓度为0.025～0.03mol/l。

7、在一种实施方式中，所述电解质溶液中c6h5na3o7的浓度为0.1～0.2mol/l。

8、在一种实施方式中，所述恒压电解的电压为-1.1v vs.hg/hg2cl2。

9、本发明的第二个目的是提供一种由上述所述方法制备得到的鱼骨状铜复合材料。

10、本发明的第三个目的是提供一种由上述所述的鱼骨状铜复合材料在抑菌方面的应用；所述应用是将鱼骨状铜复合材料与pcl进行复配使用。

11、在一种实施方式中，所述鱼骨状铜复合材料与pcl复配的质量比为1～5％：1。

12、在一种实施方式中，所述鱼骨状铜复合材料与pcl进行复配使用具体是将鱼骨状铜复合材料与pcl的混合物采用油压机压制直径为0.8cm的圆片。

13、本发明的第四个目的是提供一种废动力电池负极制备鱼骨状铜复合材料的方法在处理废动力电池领域中的应用。

14、[有益效果]

15、(1)本发明的废动力电池负极制备鱼骨状铜复合材料的方法具有回收工艺简单、石墨的回收率以及纯度较高的优势，可以广泛应用于锂电池负极石墨的回收及集流体的资源化利用。

16、(2)本发明提供了一种简单快捷电解剥离集流体和石墨的方法，并将集流体转化为高价值的cu2o和cu的复合材料，该材料为鱼骨状架构，由纳米块状堆积而成，比表面积大，可用于抑菌材料，且石墨的回收率高达98％以上。

技术特征：

1.一种废动力电池负极制备鱼骨状铜复合材料的方法，其特征在于，所述方法是将废动力电池进行拆解，取出负极，作为对电极，ito导电玻璃为工作电极，饱和甘汞电极为参比电极，电解质溶液为cuso4和c6h5na3o7的混合溶液，进行恒压电解反应，反应结束后，取出ito导电玻璃电极，放入去离子水中，清洗至中性，取沉淀物烘干，即得。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述电解质溶液中cuso4的浓度为0.025～0.03mol/l。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述电解质溶液中c6h5na3o7的浓度为0.1～0.2mol/l。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述恒压电解的电压为-1.1v vs.hg/hg2cl2。

5.由权利要求1～4任一所述的方法制备得到的鱼骨状铜复合材料。

6.由权利要求5所述的鱼骨状铜复合材料在抑菌方面的应用，其特征在于，所述应用是将鱼骨状铜复合材料与pcl进行复配使用。

7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述鱼骨状铜复合材料与pcl复配的质量比为1～5％：1。

8.根据权利要求6或7所述的方法，其特征在于，所述鱼骨状铜复合材料与pcl进行复配使用具体是将鱼骨状铜复合材料与pcl的混合物采用油压机压制直径为0.8cm的圆片。

9.由权利要求1～4任一所述的方法在处理废动力电池领域中的应用。

技术总结
本发明公开了一种废动力电池负极制备鱼骨状铜复合材料的方法及其应用；属于动力电池负极回收及资源化利用技术领域。本发明的废动力电池负极制备鱼骨状铜复合材料的方法，所述方法是将废动力电池进行拆解，取出负极，作为对电极，ITO导电玻璃为工作电极，饱和甘汞电极为参比电极，电解质溶液为CuSO<subgt;4</subgt;和C<subgt;6</subgt;H<subgt;5</subgt;Na<subgt;3</subgt;O<subgt;7</subgt;的混合溶液，进行恒压电解反应，反应结束后，取出ITO导电玻璃电极，放入去离子水中，清洗至中性，取沉淀物烘干，即得。该方法制备的鱼骨状铜复合材料与PCL复配具有很好抑菌效果，并且石墨的回收率高达98％以上。

技术研发人员：潘君丽,吴洁,顾菲,刘维桥,朱炳龙,童霏,吕红映,黄寿强
受保护的技术使用者：江苏理工学院
技术研发日：
技术公布日：2024/1/12