一种顺磁性微米材料及其制备方法技术

本发明专利技术提供一种顺磁性微米材料及其制备方法，涉及动力电池技术领域，包括如下步骤：S1：将废旧磷酸铁锂电池的正极放入碱液中，于恒温磁力搅拌器上搅拌，得到混合物；S2：对所述混合物进行过滤，得到滤渣和滤液；S3：对所述滤渣进行烘干后，于400℃

【技术实现步骤摘要】
一种顺磁性微米材料及其制备方法


[0001]本专利技术涉及动力电池
，具体而言，涉及一种顺磁性微米材料及其制备方法。

技术介绍

[0002]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。在各种锂离子电池中，磷酸铁锂以其安全性、热稳定性、无毒和使用寿命长等优点在锂离子电池市场占有很大份额。与此同时，将产生大量废旧磷酸铁锂电池，需要使用环境可行和经济可行的方法回收废旧电池，以遏制废旧锂离子环境有毒废物并抑制剩余锂资源的枯竭。目前，废锂离子电池的回收利用方法和工艺路线得到了广泛的发展，湿法冶金方法是回收废磷酸铁锂最常用的方法，即利用酸或碱溶液将金属离子从电极材料转移到浸出溶液中，然后以盐的形式选择性分离Li、Fe和P。在湿法冶金过程中，需要消耗大量化学试剂，排放大量含盐废水，而且有机电解液不能很好地回收处理，易于造成环境污染，这些缺点极大地阻碍了废磷酸铁锂的有效回收利用。
[0003]有鉴于此，开发一种新的废磷酸铁锂电池回收方法势在必行。

技术实现思路

[0004]本专利技术解决的问题是现有的磷酸铁锂回收方法易于造成环境污染。
[0005]为解决上述问题，本专利技术提供一种顺磁性微米材料的制备方法，包括如下步骤：
[0006]S1：将废旧磷酸铁锂电池的正极放入碱液中，于恒温磁力搅拌器上搅拌，得到混合物；
[0007]S2：对所述混合物进行过滤，得到滤渣和滤液；
[0008]S3：对所述滤渣进行烘干后，于400℃
‑
600℃煅烧，得到顺磁性微米材料。
[0009]可选地，所述恒温磁力搅拌的温度范围为15
‑
60℃。
[0010]可选地，所述恒温磁力搅拌的转速为250rpm。
[0011]可选地，步骤S3中的煅烧时间为1
‑
5h。
[0012]可选地，所述碱液为NaOH溶液。
[0013]可选地，所述NaOH溶液的浓度范围为0.2mol/L
‑
1mol/L。
[0014]可选地，还包括：S4：回收所述滤液中的锂、铝。
[0015]本专利技术的另一目的在于提供一种顺磁性微米材料，通过如上所述的顺磁性微米材料的制备方法制备。
[0016]与现有技术相比，本专利技术提供的顺磁性微米材料的制备方法具有如下优势：
[0017]本专利技术提供的顺磁性微米材料的制备方法，以废旧磷酸铁锂电池的正极材料为原材料，通过恒温磁力搅拌器的搅拌以及煅烧，将磷酸铁锂中的Fe和O直接转变为微米级顺磁性Fe3O4，该方法操作简单，制备成本低，且不需要消耗大量化学试剂，不会排放大量含盐废水，不易于造成环境污染。
附图说明
[0018]图1为本专利技术实施例1制备的顺磁性微米材料的XRD图；
[0019]图2为本专利技术实施例2制备的顺磁性微米材料的SEM图；
[0020]图3为本专利技术实施例3制备的顺磁性微米材料的磁滞回线。
具体实施方式
[0021]下面详细描述本专利技术的实施例，所述实施例的示例在附图中表示，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本专利技术，而不能理解为对本专利技术的限制，基于本专利技术的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。
[0022]为解决现有的磷酸铁锂回收方法易于造成环境污染的问题，本专利技术提供一种顺磁性微米材料的制备方法，包括如下步骤：
[0023]S1：将废旧磷酸铁锂电池的正极放入碱液中，于恒温磁力搅拌器上搅拌，得到混合物；
[0024]S2：对混合物进行过滤，得到滤渣和滤液；
[0025]S3：对滤渣进行烘干后，于400℃
‑
600℃煅烧，得到顺磁性微米材料。
[0026]具体的，本专利技术优选将将LiFePO4正极边角料裁剪成1cm
×
1cm的小片，于恒温磁力搅拌器上搅拌，直至集流体铝完全溶解，得到混合物；通过恒温磁力搅拌器的搅拌作用，在进行充分搅拌，使得磷酸铁锂充分溶解的同时，还基于磁力搅拌的原理使得铁元素具有顺磁性；进一步将混合物中的滤渣烘干煅烧后，即可得到具有顺磁性的微米材料。
[0027]本专利技术提供的顺磁性微米材料的制备方法，以废旧磷酸铁锂电池的正极材料为原材料，通过恒温磁力搅拌器的搅拌以及煅烧，将磷酸铁锂中的Fe和O直接转变为微米级顺磁性Fe3O4，该方法操作简单，制备成本低，且不需要消耗大量化学试剂，不会排放大量含盐废水，不易于造成环境污染。
[0028]具体的，本申请优选恒温磁力搅拌的温度范围为15
‑
60℃，转速为250rpm；优选步骤S3中的煅烧时间为1
‑
5h。
[0029]其中碱液可以为NaOH溶液或KOH溶液，本专利技术优选碱液为NaOH溶液，并进一步优选NaOH溶液的浓度范围为0.2mol/L
‑
1mol/L。
[0030]进一步的，本专利技术提供的顺磁性微米材料的制备方法还包括：S4：回收滤液中的锂、铝。
[0031]其中回收滤液中锂、铝的具体方法可选用现有技术中的相关方法；本申请不对锂、铝的具体回收方法进行限定。
[0032]本专利技术的另一目的在于提供一种顺磁性微米材料，该顺磁性微米材料通过如上所述的顺磁性微米材料的制备方法制备。
[0033]本专利技术提供的顺磁性微米材料，以废旧磷酸铁锂电池的正极材料为原材料制备，制备过程通过恒温磁力搅拌器的搅拌以及煅烧，将磷酸铁锂中的Fe和O直接转变为微米级顺磁性Fe3O4，该方法操作简单，制备成本低，且不需要消耗大量化学试剂，不会排放大量含盐废水，不易于造成环境污染。
[0034]由于顺磁性Fe3O4相较于普通Fe3O4，在生物医药、免疫、环境科学等领域具有更广阔的应用前景，本专利技术提供的顺磁性微米材料的制备方法，以废旧磷酸铁锂电池的正极材料为原材料制备顺磁性Fe3O4，不仅实现了对废旧磷酸铁锂的有效回收利用，减少了回收过程中含盐废水的排放量，还提高了废旧磷酸铁锂电池回收产品的附加值，提高了利用率。
[0035]为使本专利技术的上述目的、特征和优点能够更为明显易懂，下面结合附图对本专利技术的具体实施例做详细的说明。
[0036]实施例1
[0037]本专利技术提供一种顺磁性微米材料的制备方法，包括如下步骤：
[0038]S1：将LiFePO4正极边角料裁剪成1cm
×
1cm的小片，取1g放入100ml 0.5mol/L NaOH溶液的烧杯中，将烧杯置于恒温磁力搅拌器上并搅拌，搅拌温度为25℃，搅拌转速为250rpm，搅拌反应直至集流体铝完全溶解，得到混合物；
[0039]S2：对混合物进行过滤，用去离子水清洗数遍，得到滤渣和滤液；
[0040]S本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种顺磁性微米材料的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：S1：将废旧磷酸铁锂电池的正极放入碱液中，于恒温磁力搅拌器上搅拌，得到混合物；S2：对所述混合物进行过滤，得到滤渣和滤液；S3：对所述滤渣进行烘干后，于400℃
‑
600℃煅烧，得到顺磁性微米材料。2.如权利要求1所述的顺磁性微米材料的制备方法，其特征在于，所述恒温磁力搅拌的温度范围为15
‑
60℃。3.如权利要求1所述的顺磁性微米材料的制备方法，其特征在于，所述恒温磁力搅拌的转速为250rpm。4.如权利要求1所述的顺磁性微米材料的制备方法，其特征...

【专利技术属性】
技术研发人员：顾菲，潘君丽，曹佳锋，刘维桥，吕红映，黄寿强，童霏，朱炳龙，
申请(专利权)人：江苏理工学院，
类型：发明
国别省市：