一种利用废旧动力电池回收石墨负极材料制备多孔石墨烯的方法技术

技术编号:22875875 阅读:170 留言:0更新日期:2019-12-21 04:31
本发明专利技术公开了一种利用废旧动力电池回收石墨负极材料制备多孔石墨烯的方法。该方法包括:将废旧电池拆解,得到石墨负极片;将石墨负极片加水超声处理,得到分散液,过滤,烘干得到石墨负极材料;然后在惰性气体和水蒸气中加热,得到多孔状石墨材料;将硫酸溶液与磷酸溶液混匀,加入多孔状石墨材料与高锰酸钾,加热,得到加热后的混悬液;往加热后的混悬液中加入过氧化氢溶液,离心,将沉淀加入盐酸溶液中,加水,得到混合液,透析,得到多孔氧化石墨烯溶液;将多孔氧化石墨烯溶液干燥,通入惰性气体,加热,得到多孔石墨烯。该方法成本低、产率高,制得的多孔石墨烯材料具有高附加值及广泛的应用前景,能够产生一定的经济效益和社会效益。

A method of preparing porous graphene by recycling graphite anode material from waste power battery

【技术实现步骤摘要】
一种利用废旧动力电池回收石墨负极材料制备多孔石墨烯的方法
本专利技术属于电极材料回收领域,具体涉及一种利用废旧动力电池回收石墨负极材料制备多孔石墨烯的方法。
技术介绍
随着能源与环境问题的日益突出,能源的开发已成为能源战略的一大趋势。能量的储存与转化器件在发展新能源战略中具有十分重要的地位,特别是锂离子电池被广泛应用于移动通讯、电子产品、动力汽车等领域,使用量井喷式增长。然而,随着消费电子产品的更新换代以及未来几年内电动汽车报废进入周期,将造成大量废旧锂离子电池的产生。如今大量电子产品报废后被丢弃,不仅构成潜在的环境污染和人类健康威胁,而且造成有价金属及石墨等宝贵资源的浪费。因此解决好废旧锂离子电池的回收利用问题,将会产生良好的经济效益、社会效益和环境效益。目前对于锂离子电池的回收主要集中在正极材料有价金属如铁、钴、锰、镍、锂等及集流体铜、铝的回收。对于石墨负极材料回收的研究却很少,主要因为石墨负极回收附加值低,而且石墨自身来源广泛,成本低廉,造成目前石墨负极回收技术与产业不完善。众所周知,碳材料在国民经济和国防安全中有着举足轻重的作用本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种利用废旧动力电池回收石墨负极材料制备多孔石墨烯的方法,其特征在于,包括以下步骤:/n(1)将废旧动力电池放电、拆解,得到石墨负极片;将所述石墨负极片加入水中,混合均匀,然后进行超声剥离处理,得到分散液,过滤取沉淀,烘干得到石墨负极材料;/n(2)将步骤(1)所述石墨负极材料置于反应容器中,密封,抽真空,然后通入惰性气体和水蒸气,升温进行加热处理,得到多孔状石墨材料;/n(3)将硫酸溶液与磷酸溶液混合,搅拌均匀,然后加入步骤(2)所述多孔状石墨材料与高锰酸钾,在搅拌状态下进行油浴加热处理,得到加热后的混悬液;/n(4)往步骤(3)所述加热后的混悬液中加入过氧化氢溶液,超声分散均匀,然后离...

【技术特征摘要】
1.一种利用废旧动力电池回收石墨负极材料制备多孔石墨烯的方法,其特征在于,包括以下步骤:
(1)将废旧动力电池放电、拆解,得到石墨负极片;将所述石墨负极片加入水中,混合均匀,然后进行超声剥离处理,得到分散液,过滤取沉淀,烘干得到石墨负极材料;
(2)将步骤(1)所述石墨负极材料置于反应容器中,密封,抽真空,然后通入惰性气体和水蒸气,升温进行加热处理,得到多孔状石墨材料;
(3)将硫酸溶液与磷酸溶液混合,搅拌均匀,然后加入步骤(2)所述多孔状石墨材料与高锰酸钾,在搅拌状态下进行油浴加热处理,得到加热后的混悬液;
(4)往步骤(3)所述加热后的混悬液中加入过氧化氢溶液,超声分散均匀,然后离心处理,弃上清液取沉淀,将所述沉淀加入盐酸溶液中,再加入水,搅拌均匀,得到混合液,离心洗涤至所述混合液的pH值为6.0-7.0,透析处理,得到多孔氧化石墨烯溶液;
(5)将步骤(4)所述多孔氧化石墨烯溶液冷冻干燥,得到所述干燥的多孔氧化石墨烯;
(6)将步骤(5)所述干燥的多孔氧化石墨烯置于反应容器中,密封,抽真空,然后通入惰性气体,升温进行加热处理,得到所述多孔状石墨烯。


2.根据权利要求1所述的利用废旧动力电池回收石墨负极材料制备多孔石墨烯的方法,其特征在于,步骤(1)所述石墨负极片与水的质量比为1:10-1:50;所述超声剥离处理的时间为10-30min;超声剥离处理的频率为40KHz;所述烘干的温度为60-80℃,烘干的时间为3-5h。


3.根据权利要求1所述的利用废旧动力电池回收石墨负极材料制备多孔石墨烯的方法,其特征在于,步骤(2)所述水蒸气的流速为0.2-1mL/min;所述惰性气体为氩气,所述惰性气体的流速为10-200mL/min;所述升温的速率为5-20℃/min;所述加热处理的温度为800-1000℃,加热处理的时间为0.5-2h。


4.根据权利要求1所述的利用废旧动力电池回收石墨负极材料制备多孔石墨烯的方法,其特征在于,步...

【专利技术属性】
技术研发人员:徐建铁肖峰陈香宏张加奎赵思湸雷雨鄢铭
申请(专利权)人:华南理工大学
类型:发明
国别省市:广东;44

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