CN102382987B - 一种回收再生锂离子电池正极材料的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种回收再生锂离子电池正极材料的方法，属于电极材料的回收与循环再利用技术领域。所述方法通过对废旧锂离子电池依次放电、分解、NMP超声处理溶解、过滤和灼烧，得黑色固体粉末；将黑色固体粉末酸浸处理，过滤得含Co2+和Li+的浸出溶液；将浸出溶液与LiOH溶液混合得到电解液，采用电化学沉积技术，在恒定电流密度为5.0～9.0mA/cm2、温度为30～90℃条件下搅拌反应3～18h，直接在镍基体上合成得到再生的钴酸锂电极材料，即一种再生锂离子电池正极材料。所述方法实现了废旧锂离子电池钴酸锂正极材料的回收与再生，能耗低，制备工艺简单，处理周期短，效果明显，不会对环境造成二次污染。

Description

一种回收再生锂离子电池正极材料的方法
技术领域
本发明涉及一种回收再生锂离子电池正极材料的方法，具体地说，涉及一种利用废旧锂离子电池分离回收其中的钴和锂，并将所述钴和锂再生成新的钴酸锂电极材料的方法，属于电极材料的回收与循环再利用技术领域。
背景技术
近年来随着移动通讯的快速发展以及笔记本电脑的普及，锂离子电池由于其电压高、质量轻、比能量大、自放电小、循环寿命长、无记忆效应以及环境污染少等优点，迅速替代了镍镉、镍氢电池成为最受欢迎的高能电池，在手机、相机以及笔记本电脑等领域得到了广泛的应用。同时，锂离子电池正向高性能、多型号、低成本和高安全性的方向发展。作为电源更新换代产品，微型锂离子电池还将在区域电子综合信息系统、卫星及航天等地面与空间军事、电动汽车、民用等领域有着广阔的应用前景。
锂离子电池的循环寿命一般在500～1000次之间，报废后，若弃之于环境，废旧锂离子电池内部的有机电解液会污染大气、水和土壤等；废旧锂离子电池内部的重金属会污染水和土壤等，并通过生物链危害人体。此外，废旧锂离子电池中还含有大量有价值的金属，例如重约40g的手机电池，其中钴、铜、铝、铁和锂的含量分别为15％，14％，4.7％，25％和0.1％。其中，钴是一种稀有的贵金属，在自然界原生矿中的含量很低，而钴用于锂离子电池正极材料中的需求量却较高，所以有必要对钴进行回收和再利用。
目前，国内外对于废旧锂离子电池的回收与再生技术已经取得了很大的进展。废旧锂离子电池的资源化主要集中于其正极活性材料的回收与再利用，现有回收所采取的方法主要有火法、溶剂萃取法、化学沉淀法和生物法等。其中，火法主要是通过还原焙烧分离钴和铝，浸出分离钴和乙炔黑。火法工艺较简单，但能耗较大，而且温度过高。溶剂萃取法主要是利用特定的有机溶剂与钴形成配合物，对钴和锂进行分离和回收。萃取法操作便捷，分离效果好，但化学试剂和萃取剂的大量使用会对环境造成二次污染。化学沉淀法是选用不同的沉淀剂来沉淀出废旧锂离子电池中的钴等贵重金属。化学沉淀法操作流程短，工艺较简单，效果好，关键是选用合适的沉淀剂和沉淀条件。生物法主要是用微生物将废旧锂离子电池中的有用金属转化为可溶化合物并选择性地溶解出来，得到含有用金属的浸出溶液，实现有用金属与其它组分分离，最终回收有用金属。生物法处理废旧锂离子电池成本低，常温常压下操作方便，耗酸量少，但是处理周期长，微生物菌种不易培养，易受污染，且浸出溶液分离较困难。
因此，需要有一种效果明显且简单可行，不会对环境造成二次污染的方法对废旧锂离子电池中的有用金属进行回收并再利用，以解决目前废旧锂离子电池对环境的危害和金属资源稀少的问题，以实现资源综合利用，变废为宝，达到节约资源和保护环境的双重目的。
发明内容
针对现有技中对废旧锂离子电池中有用金属回收再利用存在能耗大、处理周期长以及会对环境造成二次污染的缺陷，本发明的目的在于提供一种回收再生锂离子电池正极材料的方法，具体地说，涉及一种利用废旧锂离子电池分离回收其中的钴和锂，并将所述钴和锂再生成新的钴酸锂电极材料的方法，所述方法可将从废旧锂离子电池中分离回收到的钴和锂采用电化学沉积法直接沉积到镍基体上，得到再生的钴酸锂电极材料，再生的钴酸锂电极材料可直接用做锂离子电池正极材料，所述方法能耗低，制备工艺简单，处理周期短，效果明显，不会对环境造成二次污染。
本发明的目的是通过以下技术方案实现的。
一种回收再生锂离子电池正极材料的方法，所述方法步骤如下：
(1)废旧锂离子电池的预处理
将废旧锂离子电池放电后分解，得到附有钴酸锂的铝箔片，用N-甲基吡咯烷酮(NMP)超声处理所述铝箔片，然后过滤，得到沉淀，将沉淀在600～800℃下灼烧3～5h，得到黑色固体粉末。
(2)钴和锂的浸出
将步骤(1)得到的黑色固体粉末进行酸浸处理，过滤，得到含有Co2+和Li+的浸出溶液。
所述酸浸处理为本领域采用化学法回收废旧锂离子电池中的钴和锂所采用的常规酸浸方法。
其中，优选将步骤(1)得到的黑色固体粉末与盐酸和过氧乙酸一起混合进行浸出，过滤，得到含有Co2+和Li+的浸出溶液。
(3)电化学方法再生钴酸锂
将步骤(2)得到的浸出溶液与LiOH溶液混合得到电解液，将工作电极Ni电极和参比电极Pt电极浸入电解液中，并分别与电源的正负极相连，在恒定电流密度为5.0～9.0mA/cm2以及恒定温度为30～90℃条件下搅拌反应3～18h，得到一种再生的钴酸锂电极材料，即本发明所述的一种再生锂离子电池正极材料。
其中，所述电解液中Co2+与Li+物质的量比为1∶1.1～1∶1.4，优选将工作电极、参比电极和电解液密封进行反应。
有益效果
1.本发明所提供的一种回收再生锂离子电池正极材料的方法，所述方法可利用废旧锂离子电池，从中分离回收得到钴和锂，采用电化学沉积法，在较低温度下将回收的钴和锂直接沉积在镍基体上，得到再生的钴酸锂电极材料，所述再生的钴酸锂电极材料可直接用做锂离子电池正极材料；所述方法能耗低，制备工艺简单，处理周期短，效果明显，不会对环境造成二次污染，是一种环保高效的方法；
2.本发明所提供的一种回收再生锂离子电池正极材料的方法，所述方法采用适当的电流密度可有效改善电沉积过程，使电沉积层组织致密，并能提高电沉积速率；当电流密度小于5.0mA/cm2时，会导致电沉积耗时长，同时所生成的钴酸锂电极材料循环性能差，容量在循环50周后衰减较明显，当电流密度大于9.0mA/cm2时，所生成的钴酸锂电极材料中的钴酸锂薄膜疏松、附着力差；因此，本发明所提供的方法选择电流密度为5.0～9.0mA/cm2，可有效提高再生的钴酸锂电极材料的综合性能，经测试，采用本发明所提供的方法得到的再生钴酸锂电极材料的首次充放电容量可达142.8mAh/g和135.76mAh/g，充放电循环100周后，容量损失小于10％，具有良好的电化学性能。
附图说明
图1为本发明一种回收再生锂离子电池正极材料的方法的流程图。
图2为本发明实施例3得到的钴酸锂电极材料的X射线衍射(XRD)图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明作详细说明。
以下实施例1～9中的废旧锂离子电池均为已做过900周充放电循环寿命笔记本电脑用锂离子电池，各实施例中的具体步骤如图1所示。
实施例1
(1)将废旧锂离子电池用蓝电(Land)深度放电，然后进行分解，将正、负极材料分开，去除电解液和隔膜，将铜(Cu)箔与负极分离，除去粘结剂后回收铜箔；将正极材料中附有钴酸锂的铝(Al)箔片剪成条状后用NMP超声处理，过滤，除去粘结剂，以上过程在通风橱中进行，得到铝箔和含有导电剂和钴酸锂的沉淀，回收铝箔；将所述沉淀干燥12h后，于马弗炉中600℃灼烧3h，去除其中的导电剂，得到含有钴酸锂的黑色固体粉末。
(2)称取5g步骤(1)得到的黑色固体粉末，放入100ml三口瓶中，再加入2mol/L的盐酸50ml和浓度为40％过氧乙酸10ml，在80℃下恒温搅拌1h，过滤，得到含有Co2+和Li+的浸出溶液。
(3)取步骤(2)得到的浸出溶液10ml与1mol/L新配置的LiOH溶液4ml混合得到电解液，将工作电极Ni电极和参比电极Pt电极浸入电解液中并分别与电源的正负极相连，将电解液置于50ml的聚四氟乙烯(PTFE)烧杯中，烧杯中含有一搅拌子，密封工作电极、参比电极和电解液，在电流密度为5.0mA/cm2，温度为80℃条件下，搅拌反应6h，得到一种再生的钴酸锂电极材料，即本发明所述的一种再生锂离子电池正极材料。
对本实施例得到的再生钴酸锂电极材料在0.1C充放电，首次充电容量为131.1mAh/g，放电容量为127.5mAh/g；充放电循环100周后，容量损失为8.3％，说明所述再生钴酸锂电极材料可直接作为锂离子电池正极材料使用，并具有良好的电化学性能。
对本实施例得到的再生钴酸锂电极材料用X射线衍射仪进行测试分析，得到XRD图显示再生钴酸锂电极材料的衍射峰中只含有LiCoO2(钴酸锂)和Ni(镍)的衍射峰，Ni的衍射峰来源于镍基体。与废旧锂离子电池中失效的LiCoO2的衍射峰相比，再生钴酸锂电极材料中已不存在C和Co3O4等杂质的衍射峰。
实施例2
(1)将废旧锂离子电池用Land深度放电，然后进行分解，将正、负极材料分开，去除电解液和隔膜，将铜箔与负极分离，除去粘结剂后回收铜箔；将正极材料中附有钴酸锂的铝箔片剪成条状后用NMP超声处理，过滤，除去粘结剂，以上过程在通风橱中进行，得到铝箔和含有导电剂和钴酸锂的沉淀，回收铝箔；将所述沉淀干燥12h后，于马弗炉中600℃灼烧3h，去除其中的导电剂，得到含有钴酸锂的黑色固体粉末。
(2)称取5g步骤(1)得到的黑色固体粉末，放入100ml三口瓶中，再加入2mol/L的盐酸50ml和浓度为40％过氧乙酸10ml，在80℃下恒温搅拌1h，过滤，得到含有Co2+和Li+的浸出溶液。
(3)取步骤(2)得到的浸出溶液10ml与1mol/L新配置的LiOH溶液3ml混合得到电解液，将工作电极Ni电极和参比电极Pt电极浸入电解液中并分别与电源的正负极相连，将电解液置于50ml的PTFE烧杯中，烧杯中含有一搅拌子，在电流密度为5.0mA/cm2，温度为30℃条件下，搅拌反应为3h，得到一种再生的钴酸锂电极材料，即本发明所述的一种再生锂离子电池正极材料。
对本实施例得到的再生钴酸锂电极材料在0.1C充放电，首次充电容量为129.1mAh/g，放电容量为116.5mAh/g；充放电循环100周后，容量损失为8.3％，说明所述再生钴酸锂电极材料可直接作为锂离子电池正极材料使用，并具有良好的电化学性能。
对本实施例得到的再生钴酸锂电极材料用X射线衍射仪进行测试分析，得到XRD图显示再生钴酸锂电极材料的衍射峰中只含有LiCoO2和Ni的衍射峰，Ni的衍射峰来源于镍基体。与废旧锂离子电池中失效的LiCoO2的衍射峰相比，再生钴酸锂电极材料中已不存在C和Co3O4等杂质的衍射峰。
实施例3
(1)将废旧锂离子电池用Land深度放电，然后进行分解，将正、负极材料分开，去除电解液和隔膜，将铜箔与负极分离，除去粘结剂后回收铜箔；将正极材料中附有钴酸锂的铝箔片剪成条状后用NMP超声处理，过滤，除去粘结剂，以上过程在通风橱中进行，得到铝箔和含有导电剂和钴酸锂的沉淀，回收铝箔；将所述沉淀干燥12h后，于马弗炉中700℃灼烧4h，去除其中的导电剂，得到含有钴酸锂的黑色固体粉末。
(2)称取5g步骤(1)得到的黑色固体粉末，放入100ml三口瓶中，再加入2mol/L的盐酸50ml和浓度为40％过氧乙酸10ml，在80℃下恒温搅拌1h，过滤，得到含有Co2+和Li+的浸出溶液。
(3)取步骤(2)得到的浸出溶液10ml与1mol/L新配置的LiOH溶液2ml混合得到电解液，将工作电极Ni电极和参比电极Pt电极浸入电解液中并分别与电源的正负极相连，将电解液置于50ml的PTFE烧杯中，烧杯中含有一搅拌子，密封工作电极、参比电极和电解液，在电流密度为7.0mA/cm2，温度为50℃条件下，搅拌反应15h，得到一种再生的钴酸锂电极材料，即本发明所述的一种再生锂离子电池正极材料。
对本实施例得到的再生钴酸锂电极材料在0.1C充放电，首次充电容量为142.8mAh/g，放电容量为135.76mAh/g；充放电循环100周后，容量损失为7.7％，说明所述再生钴酸锂电极材料可直接作为锂离子电池正极材料使用，并具有良好的电化学性能。
对本实施例得到的再生钴酸锂电极材料用X射线衍射仪进行测试分析，得到XRD图如图2所示，图中显示再生钴酸锂电极材料的衍射峰中只含有LiCoO2和Ni的衍射峰，Ni的衍射峰来源于镍基体。与废旧锂离子电池中失效的LiCoO2的衍射峰相比，再生钴酸锂电极材料中已不存在C和Co3O4等杂质的衍射峰。
实施例4
(1)将废旧锂离子电池用Land深度放电，然后进行分解，将正、负极材料分开，去除电解液和隔膜，将铜箔与负极分离，除去粘结剂后回收铜箔；将正极材料中附有钴酸锂的铝箔片剪成条状后用NMP超声处理，过滤，除去粘结剂，以上过程在通风橱中进行，得到铝箔和含有导电剂和钴酸锂的沉淀，回收铝箔；将所述沉淀干燥12h后，于马弗炉中600℃灼烧5h，去除其中的导电剂，得到含有钴酸锂的黑色固体粉末。
(2)称取5g步骤(1)得到的黑色固体粉末，放入100ml三口瓶中，再加入2mol/L的盐酸50ml和浓度为40％过氧乙酸10ml，在80℃下恒温搅拌1h，过滤，得到含有Co2+和Li+的浸出溶液。
(3)取步骤(2)得到的浸出溶液10ml与1mol/L新配置的LiOH溶液4ml混合得到电解液，将工作电极Ni电极和参比电极Pt电极浸入电解液中并分别与电源的正负极相连，将电解液置于50ml的PTFE烧杯中，烧杯中含有一搅拌子，密封工作电极、参比电极和电解液，在电流密度为9.0mA/cm2，温度为40℃条件下，搅拌反应3h，得到一种再生的钴酸锂电极材料，即本发明所述的一种再生锂离子电池正极材料。
对本实施例得到的再生钴酸锂电极材料在0.1C充放电，首次充电容量为115.9mAh/g，放电容量为99.6mAh/g；充放电循环100周后，容量损失为8.2％，说明所述再生钴酸锂电极材料可直接作为锂离子电池正极材料使用，并具有良好的电化学性能。
对本实施例得到的再生钴酸锂电极材料用X射线衍射仪进行测试分析，得到XRD图显示再生钴酸锂电极材料的衍射峰中只含有LiCoO2和Ni的衍射峰，Ni的衍射峰来源于镍基体。与废旧锂离子电池中失效的LiCoO2的衍射峰相比，再生钴酸锂电极材料中已不存在C和Co3O4等杂质的衍射峰。
实施例5
(1)将废旧锂离子电池用Land深度放电，然后进行分解，将正、负极材料分开，去除电解液和隔膜，将铜箔与负极分离，除去粘结剂后回收铜箔；将正极材料中附有钴酸锂的铝箔片剪成条状后用NMP超声处理，过滤，除去粘结剂，以上过程在通风橱中进行，得到铝箔和含有导电剂和钴酸锂的沉淀，回收铝箔；将所述沉淀干燥12h后，于马弗炉中600℃灼烧3h，去除其中的导电剂，得到含有钴酸锂的黑色固体粉末。
(2)称取5g步骤(1)得到的黑色固体粉末，放入100ml三口瓶中，再加入2mol/L的盐酸50ml和浓度为40％过氧乙酸10ml，在80℃下恒温搅拌1h，过滤，得到含有Co2+和Li+的浸出溶液。
(3)取步骤(2)得到的浸出溶液10ml与1mol/L新配置的LiOH溶液2ml混合得到电解液，将工作电极Ni电极和参比电极Pt电极浸入电解液中并分别与电源的正负极相连，将电解液置于50ml的PTFE烧杯中，烧杯中含有一搅拌子，密封工作电极、参比电极和电解液，在电流密度为6.0mA/cm2，温度为40℃条件下，搅拌反应10h，得到一种再生的钴酸锂电极材料，即本发明所述的一种再生锂离子电池正极材料。
对本实施例得到的再生钴酸锂电极材料在0.1C充放电，首次充电容量为127.2mAh/g，放电容量为118.9mAh/g；充放电循环100周后，容量损失为8.5％，说明所述再生钴酸锂电极材料可直接作为锂离子电池正极材料使用，并具有良好的电化学性能。
对本实施例得到的再生钴酸锂电极材料用X射线衍射仪进行测试分析，得到XRD图显示再生钴酸锂电极材料的衍射峰中只含有LiCoO2和Ni的衍射峰，Ni的衍射峰来源于镍基体。与废旧锂离子电池中失效的LiCoO2的衍射峰相比，再生钴酸锂电极材料中已不存在C和Co3O4等杂质的衍射峰。
实施例6
(1)将废旧锂离子电池用Land深度放电，然后进行分解，将正、负极材料分开，去除电解液和隔膜，将铜箔与负极分离，除去粘结剂后回收铜箔；将正极材料中附有钴酸锂的铝箔片剪成条状后用NMP超声处理，过滤，除去粘结剂，以上过程在通风橱中进行，得到铝箔和含有导电剂和钴酸锂的沉淀，回收铝箔；将所述沉淀干燥12h后，于马弗炉中600℃灼烧3h，去除其中的导电剂，得到含有钴酸锂的黑色固体粉末。
(2)称取5g步骤(1)得到的黑色固体粉末，放入100ml三口瓶中，再加入2mol/L的盐酸50ml和浓度为40％过氧乙酸10ml，在80℃下恒温搅拌1h，过滤，得到含有Co2+和Li+的浸出溶液。
(3)取步骤(2)得到的浸出溶液10ml与1mol/L新配置的LiOH溶液3ml混合得到电解液，将工作电极Ni电极和参比电极Pt电极浸入电解液中并分别与电源的正负极相连，将电解液置于50ml的PTFE烧杯中，烧杯中含有一搅拌子，密封工作电极、参比电极和电解液，在电流密度为6.0mA/cm2，温度为80℃条件下，搅拌反应9h，得到一种再生的钴酸锂电极材料，即本发明所述的一种再生锂离子电池正极材料。
对本实施例得到的再生钴酸锂电极材料在0.1C充放电，首次充电容量为129.3mAh/g，放电容量为121.4mAh/g；充放电循环100周后，容量损失为7.9％，说明所述再生钴酸锂电极材料可直接作为锂离子电池正极材料使用，并具有良好的电化学性能。
对本实施例得到的再生钴酸锂电极材料用X射线衍射仪进行测试分析，得到XRD图显示再生钴酸锂电极材料的衍射峰中只含有LiCoO2和Ni的衍射峰，Ni的衍射峰来源于镍基体。与废旧锂离子电池中失效的LiCoO2的衍射峰相比，再生钴酸锂电极材料中已不存在C和Co3O4等杂质的衍射峰。
实施例7
(1)将废旧锂离子电池用Land深度放电，然后进行分解，将正、负极材料分开，去除电解液和隔膜，将铜箔与负极分离，除去粘结剂后回收铜箔；将正极材料中附有钴酸锂的铝箔片剪成条状后用NMP超声处理，过滤，除去粘结剂，以上过程在通风橱中进行，得到铝箔和含有导电剂和钴酸锂的沉淀，回收铝箔；将所述沉淀干燥12h后，于马弗炉中600℃灼烧3h，去除其中的导电剂，得到含有钴酸锂的黑色固体粉末。
(2)称取5g步骤(1)得到的黑色固体粉末，放入100ml三口瓶中，再加入2mol/L的盐酸50ml和浓度为40％过氧乙酸10ml，在80℃下恒温搅拌1h，过滤，得到含有Co2+和Li+的浸出溶液。
(3)取步骤(2)得到的浸出溶液10ml与1mol/L新配置的LiOH溶液4ml混合得到电解液，将工作电极Ni电极和参比电极Pt电极浸入电解液中并分别与电源的正负极相连，将电解液置于50ml的PTFE烧杯中，烧杯中含有一搅拌子，密封工作电极、参比电极和电解液，在电流密度为8.0mA/cm2，温度为90℃条件下，搅拌反应10h，得到一种再生的钴酸锂电极材料，即本发明所述的一种再生锂离子电池正极材料。
对本实施例得到的再生钴酸锂电极材料在0.1C充放电，首次充电容量为131.7mAh/g，放电容量为125.1mAh/g；充放电循环100周后，容量损失为8.1％，说明所述再生钴酸锂电极材料可直接作为锂离子电池正极材料使用，并具有良好的电化学性能。
对本实施例得到的再生钴酸锂电极材料用X射线衍射仪进行测试分析，得到XRD图显示再生钴酸锂电极材料的衍射峰中只含有LiCoO2和Ni的衍射峰，Ni的衍射峰来源于镍基体。与废旧锂离子电池中失效的LiCoO2的衍射峰相比，再生钴酸锂电极材料中已不存在C和Co3O4等杂质的衍射峰。
实施例8
(1)将废旧锂离子电池用Land深度放电，然后进行分解，将正、负极材料分开，去除电解液和隔膜，将铜箔与负极分离，除去粘结剂后回收铜箔；将正极材料中附有钴酸锂的铝箔片剪成条状后用NMP超声处理，过滤，除去粘结剂，以上过程在通风橱中进行，得到铝箔和含有导电剂和钴酸锂的沉淀，回收铝箔；将所述沉淀干燥12h后，于马弗炉中600℃灼烧3h，去除其中的导电剂，得到含有钴酸锂的黑色固体粉末。
(2)称取5g步骤(1)得到的黑色固体粉末，放入100ml三口瓶中，再加入2mol/L的盐酸50ml和浓度为40％过氧乙酸10ml，在80℃下恒温搅拌1h，过滤，得到含有Co2+和Li+的浸出溶液。
(3)取步骤(2)得到的浸出溶液10ml与1mol/L新配置的LiOH溶液2ml混合得到电解液，将工作电极Ni电极和参比电极Pt电极浸入电解液中并分别与电源的正负极相连，将电解液置于50ml的PTFE烧杯中，烧杯中含有一搅拌子，密封工作电极、参比电极和电解液，在电流密度为9.0mA/cm2，温度为90℃条件下，搅拌反应18h，得到一种再生的钴酸锂电极材料，即本发明所述的一种再生锂离子电池正极材料。
对本实施例得到的再生钴酸锂电极材料在0.1C充放电，首次充电容量为135.2mAh/g，放电容量为120.6mAh/g；充放电循环100周后，容量损失为8.3％，说明所述再生钴酸锂电极材料可直接作为锂离子电池正极材料使用，并具有良好的电化学性能。
对本实施例得到的再生钴酸锂电极材料用X射线衍射仪进行测试分析，得到XRD图显示再生钴酸锂电极材料的衍射峰中只含有LiCoO2和Ni的衍射峰，Ni的衍射峰来源于镍基体。与废旧锂离子电池中失效的LiCoO2的衍射峰相比，再生钴酸锂电极材料中已不存在C和Co3O4等杂质的衍射峰。
实施例9
(1)将废旧锂离子电池用Land深度放电，然后进行分解，将正、负极材料分开，去除电解液和隔膜，将铜箔与负极分离，除去粘结剂后回收铜箔；将正极材料中附有钴酸锂的铝箔片剪成条状后用NMP超声处理，过滤，除去粘结剂，以上过程在通风橱中进行，得到铝箔和含有导电剂和钴酸锂的沉淀，回收铝箔；将所述沉淀干燥12h后，于马弗炉中600℃灼烧3h，去除其中的导电剂，得到含有钴酸锂的黑色固体粉末。
(2)称取5g步骤(1)得到的黑色固体粉末，放入100ml三口瓶中，再加入2mol/L的盐酸50ml和浓度为40％过氧乙酸10ml，在80℃下恒温搅拌1h，过滤，得到含有Co2+和Li+的浸出溶液。
(3)取步骤(2)得到的浸出溶液10ml与1mol/L新配置的LiOH溶液3ml混合得到电解液，将工作电极Ni电极和参比电极Pt电极浸入电解液中并分别与电源的正负极相连，将电解液置于50ml的PTFE烧杯中，烧杯中含有一搅拌子，密封工作电极、参比电极(Pt)和电解液，在电流密度为5.0mA/cm2，温度为30℃条件下，搅拌反10h，得到一种再生的钴酸锂电极材料，即本发明所述的一种再生锂离子电池正极材料。
对本实施例得到的再生钴酸锂电极材料在0.1C充放电，首次充电容量为127.9mAh/g，放电容量为119.8mAh/g；充放电循环100周后，容量损失为8.6％，说明所述再生钴酸锂电极材料可直接作为锂离子电池正极材料使用，并具有良好的电化学性能。
对本实施例得到的再生钴酸锂电极材料用X射线衍射仪进行测试分析，得到XRD图显示再生钴酸锂电极材料的衍射峰中只含有LiCoO2和Ni的衍射峰，Ni的衍射峰来源于镍基体。与废旧锂离子电池中失效的LiCoO2的衍射峰相比，再生钴酸锂电极材料中已不存在C和Co3O4等杂质的衍射峰。
本发明包括但不限于以上实施例，凡是在本发明的精神和原则之下进行的任何等同替换或局部改进，都将视为在本发明的保护范围之内。

Claims (2)

1.一种回收再生锂离子电池正极材料的方法，其特征在于：所述方法步骤如下：
（1）将废旧锂离子电池放电后分解，得到附有钴酸锂的铝箔片，用N-甲基吡咯烷酮超声处理铝箔片，然后过滤得到沉淀，将沉淀在600～700℃灼烧3～5h，得到黑色固体粉末；
（2）将黑色固体粉末进行酸浸处理，过滤，得到含有Co2+和Li+的浸出溶液；
（3）将浸出溶液与LiOH溶液混合得到电解液，将工作电极Ni电极和参比电极Pt电极浸入电解液中，并分别与电源的正负极相连，在恒定电流密度为5.0～9.0mA/cm2以及恒定温度为30～80℃条件下搅拌反应3～18h，得到一种再生锂离子电池正极材料；
其中，步骤（3）所述电解液中Co2+与Li+物质的量比为1:1.1～1:1.4；
步骤（2）将黑色固体粉末与盐酸和过氧乙酸一起混合进行浸出，过滤，得到含有Co2+和Li+的浸出溶液。
2.根据权利要求1所述的一种回收再生锂离子电池正极材料的方法，其特征在于：步骤（3）将工作电极、参比电极和电解液密封进行反应。
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