一种废旧锂电池回收制备三元正极材料的方法技术

本发明专利技术公开一种废旧锂电池回收制备三元正极材料的方法，将废旧锂离子电池经预处理分离得到废旧正极材料物料，加入酸浸剂、还原剂和水，浸出、过滤获得滤液，补加锂源、镍源、钴源、锰源制得混合溶液，将混合溶液经喷雾干燥得到前驱体物料，再经两段煅烧制得三元正极材料；本发明专利技术方法制备的三元正极材料结晶度高，结构稳定，循环性能和倍率性能优异，本发明专利技术工艺简单、适用性强、产品性能优异，可实现废旧锂离子电池的绿色回收利用。

A Method of Recycling Waste Lithium Batteries to Prepare Ternary Cathode Material

【技术实现步骤摘要】
一种废旧锂电池回收制备三元正极材料的方法
本专利技术涉及一种废旧锂电池回收制备三元正极材料的方法，属于锂离子电池回收利用

技术介绍
锂离子电池具有放电电压高、比能量大、自放电小、循环寿命长和无记忆效应等优点，现已广泛用于3C电子设备、航天航空、医疗等领域，加之我国正大力发展新能源汽车、智能电网、可再生能源等产业，锂离子电池作为良好的动力电池和储能材料，其需求量及产量进一步增加。预计，到2020年，三元锂离子电池产量达到71.6Gwh。而锂离子电池经多次循环充放电后，活性材料由于结构改变而失活报废，因而，废旧锂离子电池数量巨大，预计，到2020年，我国三元锂离子电池的报废量将达到19.2Gwh，约30万吨。废旧锂离子电池中电解液的释放会污染环境和危害生态系统，同时电极材料中含有大量的镍、铁、锰、钴、锂等有价金属，而新能源产业的飞速发展导致锂离子电池原料矿产资源日益减少，制约了锂离子电池产业的良性发展。为此，科学高效地回收废旧锂离子电池成为目前亟待解决的问题。废旧三元锂离子电池回收方法主要集中在湿法工艺和火法工艺两种，并以回收其中有价金属元素为主。其中，火法能耗高、污染严重、分本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种废旧锂电池回收制备三元正极材料的方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)将废旧锂离子电池放余电，拆解分离得到废旧正极材料；(2)在步骤(1)的废旧正极材料中加入酸浸剂、还原剂、水，混合液在搅拌条件下，60～100℃反应1～3h，反应结束后，过滤；(3)向步骤(2)的滤液中补加锂源、镍源、钴源、锰源制得混合溶液，混合溶液中锂元素、镍元素、钴元素、锰元素的摩尔比为1:x:y:1‑x‑y，x＞0，y＞0，x+y＜1，调节溶液pH值为2～7，搅拌均匀，然后将混合溶液经喷雾干燥制得三元前驱体粉料；(4)步骤(3)制得的三元前驱体粉料在氧气氛围下两段煅烧，第一段煅烧是在400～600℃保温4～6h，...

【技术特征摘要】
1.一种废旧锂电池回收制备三元正极材料的方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)将废旧锂离子电池放余电，拆解分离得到废旧正极材料；(2)在步骤(1)的废旧正极材料中加入酸浸剂、还原剂、水，混合液在搅拌条件下，60～100℃反应1～3h，反应结束后，过滤；(3)向步骤(2)的滤液中补加锂源、镍源、钴源、锰源制得混合溶液，混合溶液中锂元素、镍元素、钴元素、锰元素的摩尔比为1:x:y:1-x-y，x＞0，y＞0，x+y＜1，调节溶液pH值为2～7，搅拌均匀，然后将混合溶液经喷雾干燥制得三元前驱体粉料；(4)步骤(3)制得的三元前驱体粉料在氧气氛围下两段煅烧，第一段煅烧是在400～600℃保温4～6h，第二段煅烧是在800～900℃保温10～12h，随炉冷却制得三元正极材料。2.根据权利要求1所述废旧锂电池回收制备三元正极材料的方法，其特征在于，步骤(2)中酸浸剂为乙酸、草酸、乳酸、酒石酸、甘氨酸中的一种或多种任意比例混合。3.根据权利要求1所述废旧锂电池回收制备三元正极材料的方法，其特征在于，步骤(2)混合液中H+浓度为1～5mol/L。4.根据权利要求1所述废旧锂电池回收制备三元正极材料的方法，其特征在于，步骤(2)中还原剂为葡萄糖、葡...

【专利技术属性】
技术研发人员：董鹏，孟奇，张英杰，郝涛，李清湘，张明宇，
申请(专利权)人：昆明理工大学，
类型：发明
国别省市：云南,53