废旧钠离子电池中单晶正极材料的容量恢复方法及应用与流程

本发明属于新材料，具体涉及一种废旧钠离子电池中单晶正极材料的容量恢复方法及应用。

背景技术：

1、锂离子电池在便携式电子产品市场占据主导地位，在电动汽车领域也显示出巨大的应用市场。然而，由于锂资源的限制，近年来锂的价格急剧上涨，因此，很多企业已经开始进行锂离子电池中相关材料的回收及利用。尽管如此，锂资源及锂离子电池的安全性和低温性能较差的问题依然限制了其在固定储能中的应用。考虑到钠的资源丰富并且安全性和低温性能较好，钠离子电池在储能领域更具优势。

2、目前，钠离子电池发展虽然比锂离子电池缓慢，但最近几年发展越来越快，很多企业已经陆续开始量产。因此，应当提前考虑对于使用过的钠离子电池中的相关材料进行回收和梯次利用，这样不仅能减轻废旧钠离子电池对环境的污染，且能带来一定的经济效益。在钠离子电池正极材料中，目前的趋势是向单晶材料发展，所以有必要提供一种废旧钠离子电池中单晶正极材料的回收利用方法。

3、在锂离子电池的回收中正极材料一般是萃取分离，回收各种金属元素，当然在钠离子电池中最终也将采取萃取分离的技术来回收相应的金属元素。不过，直接采用该回收式对材料的利用不够充分，无法达到效益最大化。

技术实现思路

1、本发明的主要目的在于提供一种废旧钠离子电池中单晶正极材料的容量恢复方法及应用，以克服现有技术的不足。

2、为实现前述发明目的，本发明采用的技术方案包括：

3、本发明实施例提供了一种废旧钠离子电池中单晶正极材料的容量恢复方法，其包括：

4、提供废旧钠离子电池中含杂质的单晶正极材料；

5、采用包含第一钠源的水溶液对所述含杂质的单晶正极材料进行水洗、干燥处理，获得第一材料；

6、以及，将所述第一材料与第二钠源、添加剂充分混合，并进行煅烧处理，从而获得容量恢复的单晶正极材料；其中，所述煅烧处理为两段式煅烧处理。

7、本发明实施例还提供了前述的容量恢复方法制备的单晶正极材料。

8、本发明实施例还提供了前述的容量恢复方法在钠离子电池循环利用中的用途。

9、本发明实施例还提供了一种废旧钠离子电池中单晶正极材料的梯次利用方法，其包括：

10、采用前述的容量恢复方法使废旧钠离子电池中的单晶正极材料进行容量恢复，之后通过组装形成钠离子电池，从而实现废旧钠离子电池中单晶正极材料的梯次利用。

11、与现有技术相比，本发明的有益效果在于：

12、(1)本发明提供的容量恢复方法工艺过程简单，原料易得，现有设备条件即可完成，有利于工业化生产；

13、(2)本发明提供的容量恢复方法可以节省原材料成本和前驱体合成成本，使正极材料合成的前段成本大大降低，能够充分利用资源，且更加环保；

14、(3)本发明使用的是废旧钠离子电池中的单晶材料，由于晶体结构已经形成，故只需较低的煅烧温度和较短的煅烧时间，因此可以降低电力成本，从而进一步降低生产成本，提高经济和环保效益；

15、(4)本发明提供的容量恢复方法可以使得从废旧钠离子电池中获得的单晶正极材料的容量恢复至接近材料循环前的水平，并且能够保持较高的循环稳定性，从而可以再次应用到钠离子电池中，达到对材料的梯次利用以及效益最大化。

技术特征：

1.一种废旧钠离子电池中单晶正极材料的容量恢复方法，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的容量恢复方法，其特征在于：所述含杂质的单晶正极材料中的杂质包括导电剂及粘结剂；所述杂质主要包括c元素和h元素；

3.根据权利要求1所述的容量恢复方法，其特征在于：所述包含第一钠源的水溶液中第一钠源与水的质量比值小于等于10％；

4.根据权利要求1所述的容量恢复方法，其特征在于，具体包括：采用球磨、砂磨或气流破碎中的任意一种方式将所述第一材料与第二钠源、添加剂充分混合，获得第二材料。

5.根据权利要求4所述的容量恢复方法，其特征在于：所述第二钠源包括柠檬酸钠、乙酸钠、碳酸钠、氢氧化钠中的任意一种或两种以上的组合；

6.根据权利要求4所述的容量恢复方法，其特征在于，具体包括：

7.根据权利要求1所述的容量恢复方法，其特征在于：所述含杂质的单晶正极材料的容量≤110mah/g；

8.由权利要求1-7中任一项所述的容量恢复方法制备的单晶正极材料。

9.权利要求1-7中任一项所述的容量恢复方法在钠离子电池循环利用中的用途。

10.一种废旧钠离子电池中单晶正极材料的梯次利用方法，其特征在于，包括：

技术总结
本发明公开了一种废旧钠离子电池中单晶正极材料的容量恢复方法及应用。所述容量恢复方法包括：采用包含第一钠源的水溶液对废旧钠离子电池中含杂质的单晶正极材料进行水洗、干燥处理，获得第一材料；以及，将所述第一材料与第二钠源、添加剂充分混合，并进行煅烧处理，从而获得容量恢复的单晶正极材料。本发明提供的容量恢复方法工艺过程简单，原料易得；同时本发明提供的容量恢复方法可以使得从废旧钠离子电池中获得的单晶正极材料的容量恢复至接近材料循环前的水平，并且能够保持较高的循环稳定性，从而可以再次应用到钠离子电池中，达到对材料的梯次利用以及效益最大化。

技术研发人员：周伟,徐勤虎,吴爽,江露露,张中彩,周晓崇
受保护的技术使用者：湖州超钠新能源科技有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/3/17