一种富锂正极材料和高容量锂离子筛的制备方法技术

本发明专利技术涉及以废旧锂离子电池正极材料为原料制备富锂锰系正极材料和高容量锰系锂离子筛的方法，所述的废旧锂离子电池正极材料是废旧锰酸锂电池正极材料或者废旧三元镍钴锰酸锂电池正极材料，制备过程包括废旧锂离子电池正极材料还原浸取，草酸钴沉淀分离，氢氧化镍沉淀分离，碳酸锰和碳酸锂共沉淀分离，冨锂正极材料制备和高容量锰系锂离子筛制备6个步骤。本发明专利技术将废旧锂离子电池正极材料回收制备冨锂正极材料，电化学比容量可达到原来性能的100%

【技术实现步骤摘要】
一种富锂正极材料和高容量锂离子筛的制备方法


[0001]本专利技术涉及一种富锂正极材料和高容量锂离子筛的制备方法，特别是以废旧锂离子电池正极材料为原料制备富锂锰系正极材料和高容量锰系锂离子筛的方法，属于化工和新能源材料领域。
技术背景
[0002]早期市场化的锰酸锂和三元锂离子电池目前已集中进入了报废期，据报道2023年废旧锂离子电池回收利用将成为一个300亿元的大产业。早期人们还寄希望于废旧锂离子电池的梯级利用，随着新旧电池价格差的缩小，再考虑安全风险因素，废旧锂离子电池的梯级利用市场空间被大幅压缩。废旧锂离子电池主要有二条回收利用途径，一是将废旧锂离子电池拆解为初始原材料后重新生产高性能的锂离子电池；二是将废旧锂离子电池材料经过补锂和活化处理后，循环用于锂离子电池生产。遗憾的是循环生产的锂离子电池只能达到原来性能的90%左右，与不断增长的社会需求和大众的期望值相差甚远。
[0003]将回收利用的废旧锂离子电池性能进一步提高到原来性能的100%
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200%的愿望，随着科技的进步和发展，是可以实现的。因为现有三元锂离子本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种富锂正极材料和高容量锂离子筛的制备方法，其特征是以废旧锂离子电池正极材料为原料制备富锂锰系正极材料和高容量锰系锂离子筛的方法，所述的废旧锂离子电池正极材料是废旧锰酸锂电池正极材料或者废旧三元镍钴锰酸锂电池正极材料，制备过程包括废旧锂离子电池正极材料还原浸取，草酸钴沉淀分离，氢氧化镍沉淀分离，碳酸锰和碳酸锂共沉淀分离，冨锂正极材料制备和高容量锰系锂离子筛制备6个步骤：（1）正极材料还原浸取是采用含有还原剂的酸性水溶液高价态的锰酸锂或者三元镍钴锰酸锂还原溶解，形成镍钴锰锂的硫酸盐或者盐酸盐，过滤不溶性掺杂，形成镍钴锰锂可溶性盐的酸性浸取液，所述的还原剂是无机还原剂或有机还原剂之一；所述的酸性水溶液是含有盐酸或硫酸的水溶液之一；（2）草酸钴沉淀分离是加入碳酸钠溶液中和过量的酸，使浸取液的pH4
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6，然后加入草酸铵水溶液，使其中的可溶性钴盐以草酸钴形式优先沉淀分离，控制浸取液中剩余的Co/Mn摩尔比为0.2
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0.25，用去离子水清洗沉淀中夹带的浸取液，得到工业级草酸钴湿产品；（3）氢氧化镍沉淀分离是加入氢氧化钠水溶液使可溶性镍盐转化为氢氧化镍沉淀分离出来，控制浸取液中剩余的Ni/Mn摩尔比为0.2
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0.25，用去离子水清洗沉淀中夹带的浸取液，得到工业级氢氧化镍湿产品；（4）碳酸锰和碳酸锂共沉淀分离是向溶液中加入饱和碳酸钠水溶液，调节pH11
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14，生成碳酸锰和碳酸锂共沉淀，过滤分离沉淀后，将母液浓缩，冷却后分离二次沉淀；（5）冨锂正极材料制备是将碳酸锰和碳酸锂共沉淀中补充碳酸锂、草酸钴和氢氧化镍，使其摩尔组成为Li：Mn：Co：Ni：=9.2
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12.3:4
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4.2:4
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4.2:1:1，混合研磨1
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4h，在110
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120℃下烘干，在500
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600℃下焙烧2
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...

【专利技术属性】
技术研发人员：张嘉铖，袁永顺，李建生，刘炳光，牛晴晴，韩璐，师雅楠，郭亚辉，王曦文，怀锦鹏，
申请(专利权)人：天津爱生科技有限公司，
类型：发明
国别省市：