一种废弃磷酸铁锂电池正极材料的闭环再生方法技术

本发明专利技术属于废旧锂离子动力电池回收综合利用技术领域，公开了一种废弃磷酸铁锂电池正极材料的闭环再生方法，包括如下步骤：S1：将废弃磷酸铁锂电池正极材料和氧化剂在水中发生氧化反应，得到混合物；S2：对混合物抽滤得到滤液和滤渣；S3：由滤渣得到磷酸铁；S4：将滤液与饱和的碳酸钠溶液反应得到碳酸锂；S5：将磷酸铁与碳酸锂混合并进行固相反应，再生得到磷酸铁锂。本发明专利技术利用成本低廉的氧化剂，对废弃磷酸铁锂电池正极活性物质进行氧化，通过简单的氧化法，实现了锂和铁的选择性分离，释放锂离子，使铁以磷酸铁的形式沉淀下来，最后通过固相反应即可再生得到磷酸铁锂材料，大大缩短了工艺流程。工艺流程。工艺流程。

【技术实现步骤摘要】
一种废弃磷酸铁锂电池正极材料的闭环再生方法


[0001]本专利技术属于废旧锂离子动力电池回收综合利用
，更具体地，涉及一种废弃磷酸铁锂电池正极材料的闭环再生方法，尤其可实现磷酸铁锂电池正极材料的闭环再生。

技术介绍

[0002]随着新能源与环境问题的日渐突出，新能源汽车以及储能市场呈现出爆发式增长景象。磷酸铁锂(LFP)电池因其高能量密度、较长的循环寿命和较高的安全稳定性而占据新能源汽车市场的70％。一般而言，磷酸铁锂电池的使用寿命为3
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10年，接下来几年即为磷酸铁锂电池的退役高峰期。大量的废弃磷酸铁锂电池如不加以回收处理，不仅会对环境造成严重污染，还会造成资源的浪费，有悖于我国可持续发展战略的实施。
[0003]目前酸溶法是回收磷酸铁锂中有价金属材料的主要方法之一，通过强酸对LFP的溶解作用，实现有价金属锂和铁的提取。该方法的回收工艺较为简单，对设备要求低，但是在回收过程中铁、磷利用率低，滤液中铁、磷含量高，非常不利于后续沉锂，同时会造成严重的二次污染，使得回收的成本大幅提升。
专利
技术实现思路

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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种废弃磷酸铁锂电池正极材料的闭环再生方法，其特征在于，包括如下步骤：S1：准备废弃磷酸铁锂电池正极材料，将废弃磷酸铁锂电池正极材料和氧化剂加入至水中，得到水相反应体系，该水相反应体系的pH值为1～7；然后对水相反应体系进行搅拌以发生氧化反应，得到混合物；S2：对于所述混合物，先分离出混合物上层漂浮着的黑色粉末，然后再将剩下的混合物抽滤，得到滤液和滤渣；S3：将步骤S2得到的滤渣干燥，即可得到磷酸铁；S4：对于步骤S2得到的滤液，向其中加入饱和的碳酸钠溶液，进行沉淀反应得到沉淀，接着将沉淀过滤、洗涤、干燥，即可得到碳酸锂粉末；S5：将步骤S3得到的磷酸铁与步骤S4得到的碳酸锂粉末按锂元素与铁元素摩尔比为1～1.05：1进行混合、并进行固相反应，即可再生得到磷酸铁锂；这些再生的磷酸铁锂能够重新应用于构建磷酸铁锂电池。2.如权利要求1所述闭环再生方法，其特征在于，所述步骤S1中，所述氧化剂为过氧化氢、过硫酸铵和次氯酸钠中的一种或几种，所述废弃磷酸铁锂电池正极材料与所述氧化剂中氧化基团的摩尔比为0.95～1.15；优选的：当所述氧化剂为过氧化氢时，所述废弃磷酸铁锂电池正极材料与所述过氧化氢的摩尔比为0.95～1.15；当所述氧化剂为过硫酸铵时，所述废弃磷酸铁锂电池正极材料与所述过硫酸铵的摩尔比为0.95～1.15；当所述氧化剂为次氯酸钠时，所述废弃磷酸铁锂电池正极材料与所述次氯酸钠中有效氯的摩尔比为0.95～1.15；优选的，所述废弃磷酸铁锂电池正极材料与所述次氯酸钠中有效氯的摩尔比为1：1.05。3.如权利要求1所述闭环再生方法，其特征在于，所述步骤S1中，所述氧化反应的反应时间为0.5～3.0h，反应温度为20～40℃；所述搅拌是利用磁力搅拌；优选的，所述氧...

【专利技术属性】
技术研发人员：袁利霞，孔月琳，黄云辉，
申请(专利权)人：华中科技大学，
类型：发明
国别省市：