一种废旧钠离子电池正极材料回收再利用的工艺方法技术

本发明专利技术公开了一种废旧钠离子电池正极材料回收再利用的工艺方法，本发明专利技术提出的回收技术，直接将废旧普鲁士蓝类似物正极材料添加金属盐后，一步烧结转化为钠离子电池高比能层状氧化物正极材料。该发明专利技术工艺简单，成本低廉，并且和现有的回收技术与设备有良好的兼容性；回收过程无有害气体排放，无废弃残渣产生，完全实现全金属元素的高效、绿色清洁回收；转化得到的高比能钠基层状氧化物正极材料组成多样，可以满足多数应用场景的需求。所以，该发明专利技术可以有效促进钠离子电池的循环利用，具有非常广阔的商业化应用场景。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于能源材料制备和电化学领域，具体涉及一种废旧钠离子电池正极材料回收再利用的工艺方法。

技术介绍

1、普鲁士蓝类似物作为钠离子电池正极材料，具有高理论比容量的优点，其理论比容量可达170mah/g，另外，普鲁士蓝类似物具有较开放的骨架结构，为钠离子的嵌入和脱出提供快速通道，保证了电池充放电过程中的离子传输效率，进而使得电池具备较好的充放电性能。因此，普鲁士蓝类似物在钠离子电池中得到较为广泛的使用，成为占据市场主体份额的正极材料体系。

2、随着新能源市场的快速增长，对钠离子电池相关产品的需求也在激增，考虑到容量衰减和安全性，钠离子电池的平均使用寿命为3-5年。含剩余电量或结构受损的废旧钠离子电池具有潜在的火灾和爆炸危险。此外，钠离子电池的最终腐蚀也会将含氟物质和重金属释放到土壤中，对环境构成严重威胁。所以，对废旧钠离子电池的回收成为亟待解决的难题。

3、基于普鲁士蓝类似物正极的废旧钠离子电池的回收过程同样面临难题。首先，废旧钠离子正极材料中一般不含或者少含贵重金属元素，所以采用传统的湿法冶金技术回收的附加值较低；再者，普鲁士本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种废旧钠离子电池正极材料回收再利用的工艺方法，其特征在于：包括以下步骤：S1：将以普鲁士蓝类似物为正极材料的废旧钠离子电池进行完全放电处理后，进行拆解分离，拆解分离要求得到完整的正极极片，将正极极片浸泡在溶液中备用；S2：将浸泡的正极极片取出，进行干燥，然后物理分离干燥后的正极极片，收集得到铝箔和普鲁士蓝类似物正极材料；S3：根据回收普鲁士蓝类正极材料中普鲁士蓝类似物的含量以及普鲁士蓝类似物中各过渡金属元素的比例，计算每单位质量回收正极材料中过渡金属元素的质量，然后按照层状氧化物正极材料的组分计算需要额外添加过渡金属/金属盐及钠盐的质量，充分研磨，得到混合均匀的前驱体；S4：在烧结...

【技术特征摘要】

1.一种废旧钠离子电池正极材料回收再利用的工艺方法，其特征在于：包括以下步骤：s1：将以普鲁士蓝类似物为正极材料的废旧钠离子电池进行完全放电处理后，进行拆解分离，拆解分离要求得到完整的正极极片，将正极极片浸泡在溶液中备用；s2：将浸泡的正极极片取出，进行干燥，然后物理分离干燥后的正极极片，收集得到铝箔和普鲁士蓝类似物正极材料；s3：根据回收普鲁士蓝类正极材料中普鲁士蓝类似物的含量以及普鲁士蓝类似物中各过渡金属元素的比例，计算每单位质量回收正极材料中过渡金属元素的质量，然后按照层状氧化物正极材料的组分计算需要额外添加过渡金属/金属盐及钠盐的质量，充分研磨，得到混合均匀的前驱体；s4：在烧结气氛下，在马弗炉中烧结混合均匀的前驱体，然后，以一段式升温程序或多段式升温程序烧结至指定温度，保温一段时间，自然冷却后得到层状氧化物正极材料。

2.根据权利要求1所述的一种废旧钠离子电池正极材料回收再利用的工艺方法，其特征在于：步骤s1中的废旧钠离子电池为以普鲁士蓝类似物为正极材料的废旧钠离子圆柱电池，废旧钠离子软包电池，废旧钠离子方形电池中的一种或多种。

3.根据权利要求1所述的一种废旧钠离子电池正极材料回收再利用的工艺方法，其特征在于：步骤s1中的溶液为酒精、去离子水、n-甲基聚吡咯烷酮、甲醇、丙醇中的任意一种或多种的混合。

【专利技术属性】
技术研发人员：侴术雷，肖遥，李宏伟，朱燕芳，刘海洋，
申请(专利权)人：温州钠术新能源科技有限公司，
类型：发明
国别省市：

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