CN109148994A - 一种废旧锂离子电池正极材料的回收方法 - Google Patents

一种废旧锂离子电池正极材料的回收方法 Download PDF

Info

Publication number
CN109148994A
CN109148994A CN201710512107.8A CN201710512107A CN109148994A CN 109148994 A CN109148994 A CN 109148994A CN 201710512107 A CN201710512107 A CN 201710512107A CN 109148994 A CN109148994 A CN 109148994A
Authority
CN
China
Prior art keywords
active material
cobalt
nickel
positive active
lithium ion
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN201710512107.8A
Other languages
English (en)
Inventor
许开华
张云河
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
GEM Co Ltd China
Jingmen GEM New Material Co Ltd
Original Assignee
GEM Co Ltd China
Jingmen GEM New Material Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by GEM Co Ltd China, Jingmen GEM New Material Co Ltd filed Critical GEM Co Ltd China
Priority to CN201710512107.8A priority Critical patent/CN109148994A/zh
Publication of CN109148994A publication Critical patent/CN109148994A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/54Reclaiming serviceable parts of waste accumulators
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/05Accumulators with non-aqueous electrolyte
    • H01M10/052Li-accumulators
    • H01M10/0525Rocking-chair batteries, i.e. batteries with lithium insertion or intercalation in both electrodes; Lithium-ion batteries
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M4/00Electrodes
    • H01M4/02Electrodes composed of, or comprising, active material
    • H01M4/36Selection of substances as active materials, active masses, active liquids
    • H01M4/48Selection of substances as active materials, active masses, active liquids of inorganic oxides or hydroxides
    • H01M4/50Selection of substances as active materials, active masses, active liquids of inorganic oxides or hydroxides of manganese
    • H01M4/505Selection of substances as active materials, active masses, active liquids of inorganic oxides or hydroxides of manganese of mixed oxides or hydroxides containing manganese for inserting or intercalating light metals, e.g. LiMn2O4 or LiMn2OxFy
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M4/00Electrodes
    • H01M4/02Electrodes composed of, or comprising, active material
    • H01M4/36Selection of substances as active materials, active masses, active liquids
    • H01M4/48Selection of substances as active materials, active masses, active liquids of inorganic oxides or hydroxides
    • H01M4/52Selection of substances as active materials, active masses, active liquids of inorganic oxides or hydroxides of nickel, cobalt or iron
    • H01M4/525Selection of substances as active materials, active masses, active liquids of inorganic oxides or hydroxides of nickel, cobalt or iron of mixed oxides or hydroxides containing iron, cobalt or nickel for inserting or intercalating light metals, e.g. LiNiO2, LiCoO2 or LiCoOxFy
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/10Energy storage using batteries
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02WCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO WASTEWATER TREATMENT OR WASTE MANAGEMENT
    • Y02W30/00Technologies for solid waste management
    • Y02W30/50Reuse, recycling or recovery technologies
    • Y02W30/84Recycling of batteries or fuel cells

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Electrochemistry (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Battery Electrode And Active Subsutance (AREA)

Abstract

本发明公开了一种废旧锂离子电池正极材料的回收方法,属于废旧动力电池回收技术领域,其可解决现有的回收方法中存在的酸浸处理中无机酸会对环境造成污染、以及金属离子之间难以分离的问题。本发明采用葡萄碳酸对锂离子电池三元材料进行浸取,具有工艺简单、环境友好、成本低、回收率高和回收产物的纯度高等优点;同时本发明的回收方法能实现对镍、钴、锰、锂、铝、铜等金属的综合回收,回收得到能直接应用于电池正极材料的制备。

Description

一种废旧锂离子电池正极材料的回收方法
技术领域
本发明属于废旧动力电池回收技术领域,具体涉及一种废旧锂离子电池正极材料的回收方法。
背景技术
锂离子电池具有能量密度高、重量轻、体积小、循环寿命长、无记忆和污染小等特点,在手机、笔记本电脑和照相机等便携式电子设备中以及汽车、航天和医疗等设备中均有广泛的应用。
随着科学技术的进步,锂离子电池的制造成本不断降低,应用领域不断拓展,消费量也越来越高,每年生产数亿只锂离子电池。以镍钴锰酸锂作为正极材料制备的锂离子电池,其综合了LiCoO2、LiNiO2、LiMnO2三类材料的优点具有成本低,比容量高,循环寿命长,安全性能好等优点,不仅可取代目前在小型便携式电源中已商业化应用的钴酸锂正极材料,而且在大功率锂离子动力电池等方面显现出了巨大的发展潜力,可用于小型电池和动力电池中,因此,以镍钴锰酸锂作为正极材料制备的锂离子电池占锂离子电池的比重也越来越大。
目前废旧锂离子电池回收方法主要有溶剂萃取法、电沉积法、络合离子交换法等。上述的镍钴锰酸锂电池的回收方法在一定程度上达到了良好的效果,但是存在一些问题。例如:在电池粉碎后分选正极片,此时正极片中镍、钴、锰的比例并不一致,需要后续步骤加入相应的上述金属调节其含量达到需要的比例;用水超声波搅拌清洗,镍钴锰酸锂电极材料不易脱落;采用盐酸或者硝酸溶解镍钴锰酸锂,会产生有毒气体Cl2、NOx,使工作条件恶劣,且污染环境;废旧电池机械破碎后煅烧,铜箔经热处理会被氧化,脆化;焚烧法除去有机溶剂,会产生二次污染。
发明内容
为了克服现有技术的不足,本发明的目的旨在提供一种废旧锂离子电池正极材料的回收方法。
本发明通过以下步骤实现:
步骤1,将废旧锂离子电池置于含铁粉的5%的NaCl溶液中进行放电处理,每间隔1~2h对废旧锂离子电池进行一次电压测试,直至废旧锂离子电池电压≤1V时,对废旧锂离子电池进行拆解,取出废旧锂离子电池的正极片,并对废旧锂离子电池的正极片进行切割;
步骤2,将所述步骤1切割后的正极片置于N-甲基吡咯烷酮溶液中,超声清洗1h,直至正极活性物质与铝箔完全分离,取出铝箔,然后对含正极活性物质的悬浊液进行减压蒸馏,得到含正极活性物质的粉末;
步骤3,对所述步骤2制得的含正极活性物质的粉末进行干燥、煅烧,获得正极活性物质;
步骤4,将所述步骤3制得的正极活性物质、葡萄糖酸和过氧化氢放入三口烧瓶,水浴加热并搅拌,反应完全后,获得浸取液;
步骤5,根据所述步骤4所制得的浸取液中镍钴锰锂含量,加入适量镍盐、钴盐、锰盐和锂盐,调节溶液中的镍、钴、锰和锂的摩尔比为1:1:1:3,且金属离子总浓度为1.0mol/L;
步骤6,向所述步骤5调节后的浸取液中加入与镍、钴、锰同等摩尔量的氨水作为配合剂,调节溶液pH值为8,升温至80℃,搅拌直至形成凝胶;
步骤7,将所述步骤6制得的凝胶在110℃下干燥24h制得干凝胶,将干凝胶350℃下预烧2h后,于750~850℃煅烧12~24h,冷却,得到镍钴锰酸锂正极材料。
优选地,所述步骤4中,所述葡萄糖酸的浓度为0.25~1.5mol/L,所述过氧化氢的体积分数为0~3%,固液比为15~40g/L。
优选地,所述步骤4中,所述水浴反应温度为40~90℃,所述水浴反应时间为20~120min。
优选地,所述步骤4中葡萄糖酸的制备方法是配置0.1mol/L的葡萄糖溶液,采用催化剂催化葡萄糖发生氧化反应,获得葡萄糖酸。
优选地,所述葡萄糖的氧化反应在水浴中进行,水浴温度为40℃,水浴时间为3~4h,水浴过程中以50~60ml/min的速率通入空气,所述催化剂为葡萄糖氧化酶。
优选地,所述步骤3中,含正极活性物质的粉末的干燥温度为60℃,干燥时间为24h。
优选地,所述步骤3中,含正极活性物质的粉末的煅烧温度为600~700℃,煅烧时间为4~5h。
与现有技术相比,本发明提出了一种回收废旧锂离子电池的简单环保的新方法,本发明采用葡萄碳酸对锂离子电池三元材料进行浸取,避免了无机酸对环境的污染,又避开了金属离子之间复杂的分离工艺,该回收方法具有工艺简单、环境友好、成本低、回收率高和回收产物的纯度高等优点;同时本发明的回收方法能实现对镍、钴、锰、锂、铝、铜等金属的综合回收,回收得到能直接应用于电池正极材料的制备。
附图说明
图1为本发明提供的一种废旧锂离子电池正极材料的回收方法的流程图。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白,以下结合实施例,对本发明进行进一步详细说明。应当理解,此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明,并不用于限定本发明。
本发明实施例提供一种废旧锂离子电池正极材料的回收方法,该方法通过以下步骤实现:
步骤1,将废旧锂离子电池置于含铁粉的5%的NaCl溶液中进行放电处理,每间隔1~2h对电池进行一次电压测试,直至电池电压≤1V时,对电池进行拆解,取出电池的正极片,并对电池的正极片进行切割;
步骤2,将所述步骤1切割后的正极片置于N-甲基吡咯烷酮溶液中,超声清洗1h,直至正极活性物质与铝箔完全分离,取出铝箔,然后对含正极活性物质的悬浊液进行减压蒸馏,得到含正极活性物质的粉末;
步骤3,对所述步骤2制得的含正极活性物质的粉末进行在60℃下干燥24h后,于600~700℃煅烧4~5h,获得正极活性物质。
步骤4,将所述步骤3制得的正极活性物质、葡萄糖酸和过氧化氢放入三口烧瓶,其中,葡萄糖酸的浓度为0.25~1.5mol/L,过氧化氢的体积分数为0~3%,固液比为15~40g/L,将冷凝管接入三口烧瓶,防止过多液体蒸发,在三口烧瓶正上方接入搅拌器,搅拌速度为200r/min,然后置于恒温水浴锅中,水浴反应温度为40~90℃,水浴反应时间为20~120min,获得浸取液;
其中,葡萄糖酸是通过氧化葡萄糖直接获得,配置0.1mol/L的葡萄糖溶液,采用葡萄糖氧化酶昨晚催化剂催化葡萄糖发生氧化反应,获得葡萄糖酸,另外,葡萄糖的氧化反应在水浴中进行,水浴温度为40℃,水浴时间为3~4h,水浴过程中以50~60ml/min的速率通入空气。
步骤5,根据所述步骤4所制得的浸取液中镍钴锰锂含量,加入适量镍盐、钴盐、锰盐和锂盐,调节溶液中的镍、钴、锰和锂的摩尔比为1:1:1:3,且金属离子总浓度为1.0mol/L;
步骤6,向所述步骤5调节后的浸取液中加入与镍、钴、锰同等摩尔量的氨水作为配合剂,调节溶液pH值为8,升温至80℃,搅拌直至形成凝胶;
步骤7,将所述步骤6制得的凝胶在110℃下干燥24h制得干凝胶,将干凝胶350℃下预烧2h后,于750~850℃煅烧12~24h,冷却,得到镍钴锰酸锂正极材料。
本发明的反应原理是:由于葡萄糖酸是一种弱酸,其酸性介于苹果酸和柠檬酸之间,电离平衡常数Kα=2.5×10-4,是在葡萄糖的基础上将醛基氧化成羧基,因此,一个葡萄糖酸分子能电离出一个氢离子,从而与过度金属元素结合,生成络合物,并且葡萄糖酸本身具有五个羟基结构,羟基具有还原性,在反应过程中也能起到促进反应正向进行的作用,由于三价的钴、锰、镍都不溶于酸,二价更容易被溶解,因此在酸浸过程中需加入过氧化氢作为还原剂,将三价的金属离子还原成二价,再与葡萄糖酸结合,溶于浸出液。本发明采用葡萄碳酸对锂离子电池三元材料进行浸取,避免了无机酸对环境的污染,又避开了金属离子之间复杂的分离工艺,该回收方法具有工艺简单、环境友好、成本低、回收率高和回收产物的纯度高等优点;同时本发明的回收方法能实现对镍、钴、锰、锂、铝、铜等金属的综合回收,回收得到能直接应用于电池正极材料的制备。
实施例1
步骤1,将废旧锂离子电池置于含铁粉的5%的NaCl溶液中进行放电处理,每间隔1~2h对电池进行一次电压测试,直至电池电压≤1V时,对电池进行拆解,取出电池的正极片,并对电池的正极片进行切割;
步骤2,将所述步骤1切割后的正极片置于N-甲基吡咯烷酮溶液中,超声清洗1h,直至正极活性物质与铝箔完全分离,取出铝箔,然后对含正极活性物质的悬浊液进行减压蒸馏,得到含正极活性物质的粉末;
步骤3,对所述步骤2制得的含正极活性物质的粉末进行在60℃下干燥24h后,于700℃煅烧5h,获得正极活性物质。
步骤4,将所述步骤3制得的正极活性物质、葡萄糖酸和过氧化氢放入三口烧瓶,其中,葡萄糖酸的浓度为0.25mol/L,过氧化氢的体积分数为1%,固液比为20g/L,将冷凝管接入三口烧瓶,防止过多液体蒸发,在三口烧瓶正上方接入搅拌器,搅拌速度为200r/min,然后置于恒温水浴锅中,水浴反应温度为90℃,水浴反应时间为120min,获得浸取液,其中浸取液中Li、Mn、Co、Ni的浸出效率分别为44wt%、46wt%、44wt%、45wt%;
其中,葡萄糖酸是通过氧化葡萄糖直接获得,配置0.1mol/L的葡萄糖溶液,采用葡萄糖氧化酶昨晚催化剂催化葡萄糖发生氧化反应,获得葡萄糖酸,另外,葡萄糖的氧化反应在水浴中进行,水浴温度为40℃,水浴时间为3h,水浴过程中以60ml/min的速率通入空气。
步骤5,根据所述步骤4所制得的浸取液中镍钴锰锂含量,加入适量镍盐、钴盐、锰盐和锂盐调节溶液中的镍、钴、锰和锂的摩尔比为1:1:1:3,且金属离子总浓度为1.0mol/L;
步骤6,向所述步骤5调节后的浸取液中加入镍、钴、锰同等摩尔量的氨水作为配合剂,调节溶液pH值为8,升温至80℃,搅拌直至形成凝胶;
步骤7,将所述步骤6制得的凝胶在110℃下干燥24h制得干凝胶,将干凝胶350℃下预烧2h后,于750℃煅烧18h,冷却,得到镍钴锰酸锂正极材料。
实施例2
步骤1,将废旧锂离子电池置于含铁粉的5%的NaCl溶液中进行放电处理,每间隔1~2h对电池进行一次电压测试,直至电池电压≤1V时,对电池进行拆解,取出电池的正极片,并对电池的正极片进行切割;
步骤2,将所述步骤1切割后的正极片置于N-甲基吡咯烷酮溶液中,超声清洗1h,直至正极活性物质与铝箔完全分离,取出铝箔,然后对含正极活性物质的悬浊液进行减压蒸馏,得到含正极活性物质的粉末;
步骤3,对所述步骤2制得的含正极活性物质的粉末进行在60℃下干燥24h后,于700℃煅烧5h,获得正极活性物质。
步骤4,将所述步骤3制得的正极活性物质、葡萄糖酸和过氧化氢放入三口烧瓶,其中,葡萄糖酸的浓度为1mol/L,过氧化氢的体积分数为1%,固液比为20g/L,将冷凝管接入三口烧瓶,防止过多液体蒸发,在三口烧瓶正上方接入搅拌器,搅拌速度为200r/min,然后置于恒温水浴锅中,水浴反应温度为90℃,水浴反应时间为120min,获得浸取液,其中浸取液中Li、Mn、Co、Ni的浸出效率分别为99wt%、96wt%、97wt%、99wt%;
其中,葡萄糖酸是通过氧化葡萄糖直接获得,配置0.1mol/L的葡萄糖溶液,采用葡萄糖氧化酶昨晚催化剂催化葡萄糖发生氧化反应,获得葡萄糖酸,另外,葡萄糖的氧化反应在水浴中进行,水浴温度为40℃,水浴时间为3h,水浴过程中以60ml/min的速率通入空气。
步骤5,根据所述步骤4所制得的浸取液中镍钴锰锂含量,加入适量镍盐、钴盐、锰盐和锂盐调节溶液中的镍、钴、锰和锂的摩尔比为1:1:1:3,且金属离子总浓度为1.0mol/L;
步骤6,向所述步骤5调节后的浸取液中加入镍、钴、锰同等摩尔量的氨水作为配合剂,调节溶液pH值为8,升温至80℃,搅拌直至形成凝胶;
步骤7,将所述步骤6制得的凝胶在110℃下干燥24h制得干凝胶,将干凝胶350℃下预烧2h后,于750℃煅烧18h,冷却,得到镍钴锰酸锂正极材料。
实施例3
步骤1,将废旧锂离子电池置于含铁粉的5%的NaCl溶液中进行放电处理,每间隔1~2h对电池进行一次电压测试,直至电池电压≤1V时,对电池进行拆解,取出电池的正极片,并对电池的正极片进行切割;
步骤2,将所述步骤1切割后的正极片置于N-甲基吡咯烷酮溶液中,超声清洗1h,直至正极活性物质与铝箔完全分离,取出铝箔,然后对含正极活性物质的悬浊液进行减压蒸馏,得到含正极活性物质的粉末;
步骤3,对所述步骤2制得的含正极活性物质的粉末进行在60℃下干燥24h后,于700℃煅烧5h,获得正极活性物质。
步骤4,将所述步骤3制得的正极活性物质、葡萄糖酸和过氧化氢放入三口烧瓶,其中,葡萄糖酸的浓度为1.5mol/L,过氧化氢的体积分数为1%,固液比为20g/L,将冷凝管接入三口烧瓶,防止过多液体蒸发,在三口烧瓶正上方接入搅拌器,搅拌速度为200r/min,然后置于恒温水浴锅中,水浴反应温度为90℃,水浴反应时间为120min,获得浸取液,其中浸取液中Li、Mn、Co、Ni的浸出效率分别为92wt%、90wt%、92wt%、94wt%;
其中,葡萄糖酸是通过氧化葡萄糖直接获得,配置0.1mol/L的葡萄糖溶液,采用葡萄糖氧化酶昨晚催化剂催化葡萄糖发生氧化反应,获得葡萄糖酸,另外,葡萄糖的氧化反应在水浴中进行,水浴温度为40℃,水浴时间为3h,水浴过程中以60ml/min的速率通入空气。
步骤5,根据所述步骤4所制得的浸取液中镍钴锰锂含量,加入适量镍盐、钴盐、锰盐和锂盐调节溶液中的镍、钴、锰和锂的摩尔比为1:1:1:3,且金属离子总浓度为1.0mol/L;
步骤6,向所述步骤5调节后的浸取液中加入镍、钴、锰同等摩尔量的氨水作为配合剂,调节溶液pH值为8,升温至80℃,搅拌直至形成凝胶;
步骤7,将所述步骤6制得的凝胶在110℃下干燥24h制得干凝胶,将干凝胶350℃下预烧2h后,于750℃煅烧18h,冷却,得到镍钴锰酸锂正极材料。
实施例4
步骤1,将废旧锂离子电池置于含铁粉的5%的NaCl溶液中进行放电处理,每间隔1~2h对电池进行一次电压测试,直至电池电压≤1V时,对电池进行拆解,取出电池的正极片,并对电池的正极片进行切割;
步骤2,将所述步骤1切割后的正极片置于N-甲基吡咯烷酮溶液中,超声清洗1h,直至正极活性物质与铝箔完全分离,取出铝箔,然后对含正极活性物质的悬浊液进行减压蒸馏,得到含正极活性物质的粉末;
步骤3,对所述步骤2制得的含正极活性物质的粉末进行在60℃下干燥24h后,于700℃煅烧5h,获得正极活性物质。
步骤4,将所述步骤3制得的正极活性物质、葡萄糖酸和过氧化氢放入三口烧瓶,其中,葡萄糖酸的浓度为1mol/L,过氧化氢的体积分数为0%,固液比为20g/L,将冷凝管接入三口烧瓶,防止过多液体蒸发,在三口烧瓶正上方接入搅拌器,搅拌速度为200r/min,然后置于恒温水浴锅中,水浴反应温度为90℃,水浴反应时间为120min,获得浸取液,其中浸取液中Li、Mn、Co、Ni的浸出效率分别为56wt%、45wt%、41wt%、40wt%;
其中,葡萄糖酸是通过氧化葡萄糖直接获得,配置0.1mol/L的葡萄糖溶液,采用葡萄糖氧化酶昨晚催化剂催化葡萄糖发生氧化反应,获得葡萄糖酸,另外,葡萄糖的氧化反应在水浴中进行,水浴温度为40℃,水浴时间为3h,水浴过程中以60ml/min的速率通入空气。
步骤5,根据所述步骤4所制得的浸取液中镍钴锰锂含量,加入适量镍盐、钴盐、锰盐和锂盐调节溶液中的镍、钴、锰和锂的摩尔比为1:1:1:3,且金属离子总浓度为1.0mol/L;
步骤6,向所述步骤5调节后的浸取液中加入镍、钴、锰同等摩尔量的氨水作为配合剂,调节溶液pH值为8,升温至80℃,搅拌直至形成凝胶;
步骤7,将所述步骤6制得的凝胶在110℃下干燥24h制得干凝胶,将干凝胶350℃下预烧2h后,于750℃煅烧18h,冷却,得到镍钴锰酸锂正极材料。
实施例5
步骤1,将废旧锂离子电池置于含铁粉的5%的NaCl溶液中进行放电处理,每间隔1~2h对电池进行一次电压测试,直至电池电压≤1V时,对电池进行拆解,取出电池的正极片,并对电池的正极片进行切割;
步骤2,将所述步骤1切割后的正极片置于N-甲基吡咯烷酮溶液中,超声清洗1h,直至正极活性物质与铝箔完全分离,取出铝箔,然后对含正极活性物质的悬浊液进行减压蒸馏,得到含正极活性物质的粉末;
步骤3,对所述步骤2制得的含正极活性物质的粉末进行在60℃下干燥24h后,于700℃煅烧5h,获得正极活性物质。
步骤4,将所述步骤3制得的正极活性物质、葡萄糖酸和过氧化氢放入三口烧瓶,其中,葡萄糖酸的浓度为1mol/L,过氧化氢的体积分数为1%,固液比为20g/L,将冷凝管接入三口烧瓶,防止过多液体蒸发,在三口烧瓶正上方接入搅拌器,搅拌速度为200r/min,然后置于恒温水浴锅中,水浴反应温度为90℃,水浴反应时间为120min,获得浸取液,其中浸取液中Li、Mn、Co、Ni的浸出效率分别为98wt%、96wt%、98wt%、99wt%;
其中,葡萄糖酸是通过氧化葡萄糖直接获得,配置0.1mol/L的葡萄糖溶液,采用葡萄糖氧化酶昨晚催化剂催化葡萄糖发生氧化反应,获得葡萄糖酸,另外,葡萄糖的氧化反应在水浴中进行,水浴温度为40℃,水浴时间为3h,水浴过程中以60ml/min的速率通入空气。
步骤5,根据所述步骤4所制得的浸取液中镍钴锰锂含量,加入适量镍盐、钴盐、锰盐和锂盐调节溶液中的镍、钴、锰和锂的摩尔比为1:1:1:3,且金属离子总浓度为1.0mol/L;
步骤6,向所述步骤5调节后的浸取液中加入镍、钴、锰同等摩尔量的氨水作为配合剂,调节溶液pH值为8,升温至80℃,搅拌直至形成凝胶;
步骤7,将所述步骤6制得的凝胶在110℃下干燥24h制得干凝胶,将干凝胶350℃下预烧2h后,于750℃煅烧18h,冷却,得到镍钴锰酸锂正极材料。
实施例6
步骤1,将废旧锂离子电池置于含铁粉的5%的NaCl溶液中进行放电处理,每间隔1~2h对电池进行一次电压测试,直至电池电压≤1V时,对电池进行拆解,取出电池的正极片,并对电池的正极片进行切割;
步骤2,将所述步骤1切割后的正极片置于N-甲基吡咯烷酮溶液中,超声清洗1h,直至正极活性物质与铝箔完全分离,取出铝箔,然后对含正极活性物质的悬浊液进行减压蒸馏,得到含正极活性物质的粉末;
步骤3,对所述步骤2制得的含正极活性物质的粉末进行在60℃下干燥24h后,于700℃煅烧5h,获得正极活性物质。
步骤4,将所述步骤3制得的正极活性物质、葡萄糖酸和过氧化氢放入三口烧瓶,其中,葡萄糖酸的浓度为1mol/L,过氧化氢的体积分数为3%,固液比为20g/L,将冷凝管接入三口烧瓶,防止过多液体蒸发,在三口烧瓶正上方接入搅拌器,搅拌速度为200r/min,然后置于恒温水浴锅中,水浴反应温度为90℃,水浴反应时间为120min,获得浸取液,其中浸取液中Li、Mn、Co、Ni的浸出效率分别为97wt%、96wt%、97wt%、96wt%;
其中,葡萄糖酸是通过氧化葡萄糖直接获得,配置0.1mol/L的葡萄糖溶液,采用葡萄糖氧化酶昨晚催化剂催化葡萄糖发生氧化反应,获得葡萄糖酸,另外,葡萄糖的氧化反应在水浴中进行,水浴温度为40℃,水浴时间为3h,水浴过程中以60ml/min的速率通入空气。
步骤5,根据所述步骤4所制得的浸取液中镍钴锰锂含量,加入适量镍盐、钴盐、锰盐和锂盐调节溶液中的镍、钴、锰和锂的摩尔比为1:1:1:3,且金属离子总浓度为1.0mol/L;
步骤6,向所述步骤5调节后的浸取液中加入镍、钴、锰同等摩尔量的氨水作为配合剂,调节溶液pH值为8,升温至80℃,搅拌直至形成凝胶;
步骤7,将所述步骤6制得的凝胶在110℃下干燥24h制得干凝胶,将干凝胶350℃下预烧2h后,于750℃煅烧18h,冷却,得到镍钴锰酸锂正极材料。
实施例7
步骤1,将废旧锂离子电池置于含铁粉的5%的NaCl溶液中进行放电处理,每间隔1~2h对电池进行一次电压测试,直至电池电压≤1V时,对电池进行拆解,取出电池的正极片,并对电池的正极片进行切割;
步骤2,将所述步骤1切割后的正极片置于N-甲基吡咯烷酮溶液中,超声清洗1h,直至正极活性物质与铝箔完全分离,取出铝箔,然后对含正极活性物质的悬浊液进行减压蒸馏,得到含正极活性物质的粉末;
步骤3,对所述步骤2制得的含正极活性物质的粉末进行在60℃下干燥24h后,于700℃煅烧5h,获得正极活性物质。
步骤4,将所述步骤3制得的正极活性物质、葡萄糖酸和过氧化氢放入三口烧瓶,其中,葡萄糖酸的浓度为1mol/L,过氧化氢的体积分数为1%,固液比为15g/L,将冷凝管接入三口烧瓶,防止过多液体蒸发,在三口烧瓶正上方接入搅拌器,搅拌速度为200r/min,然后置于恒温水浴锅中,水浴反应温度为90℃,水浴反应时间为120min,获得浸取液,其中浸取液中Li、Mn、Co、Ni的浸出效率分别为97wt%、96wt%、98wt%、99wt%;
其中,葡萄糖酸是通过氧化葡萄糖直接获得,配置0.1mol/L的葡萄糖溶液,采用葡萄糖氧化酶昨晚催化剂催化葡萄糖发生氧化反应,获得葡萄糖酸,另外,葡萄糖的氧化反应在水浴中进行,水浴温度为40℃,水浴时间为3h,水浴过程中以60ml/min的速率通入空气。
步骤5,根据所述步骤4所制得的浸取液中镍钴锰锂含量,加入适量镍盐、钴盐、锰盐和锂盐调节溶液中的镍、钴、锰和锂的摩尔比为1:1:1:3,且金属离子总浓度为1.0mol/L;
步骤6,向所述步骤5调节后的浸取液中加入镍、钴、锰同等摩尔量的氨水作为配合剂,调节溶液pH值为8,升温至80℃,搅拌直至形成凝胶;
步骤7,将所述步骤6制得的凝胶在110℃下干燥24h制得干凝胶,将干凝胶350℃下预烧2h后,于750℃煅烧18h,冷却,得到镍钴锰酸锂正极材料。
实施例8
步骤1,将废旧锂离子电池置于含铁粉的5%的NaCl溶液中进行放电处理,每间隔1~2h对电池进行一次电压测试,直至电池电压≤1V时,对电池进行拆解,取出电池的正极片,并对电池的正极片进行切割;
步骤2,将所述步骤1切割后的正极片置于N-甲基吡咯烷酮溶液中,超声清洗1h,直至正极活性物质与铝箔完全分离,取出铝箔,然后对含正极活性物质的悬浊液进行减压蒸馏,得到含正极活性物质的粉末;
步骤3,对所述步骤2制得的含正极活性物质的粉末进行在60℃下干燥24h后,于700℃煅烧5h,获得正极活性物质。
步骤4,将所述步骤3制得的正极活性物质、葡萄糖酸和过氧化氢放入三口烧瓶,其中,葡萄糖酸的浓度为1mol/L,过氧化氢的体积分数为1%,固液比为30g/L,将冷凝管接入三口烧瓶,防止过多液体蒸发,在三口烧瓶正上方接入搅拌器,搅拌速度为200r/min,然后置于恒温水浴锅中,水浴反应温度为90℃,水浴反应时间为120min,获得浸取液,其中浸取液中Li、Mn、Co、Ni的浸出效率分别为99wt%、95wt%、99wt%、99wt%;
其中,葡萄糖酸是通过氧化葡萄糖直接获得,配置0.1mol/L的葡萄糖溶液,采用葡萄糖氧化酶昨晚催化剂催化葡萄糖发生氧化反应,获得葡萄糖酸,另外,葡萄糖的氧化反应在水浴中进行,水浴温度为40℃,水浴时间为3h,水浴过程中以60ml/min的速率通入空气。
步骤5,根据所述步骤4所制得的浸取液中镍钴锰锂含量,加入适量镍盐、钴盐、锰盐和锂盐调节溶液中的镍、钴、锰和锂的摩尔比为1:1:1:3,且金属离子总浓度为1.0mol/L;
步骤6,向所述步骤5调节后的浸取液中加入镍、钴、锰同等摩尔量的氨水作为配合剂,调节溶液pH值为8,升温至80℃,搅拌直至形成凝胶;
步骤7,将所述步骤6制得的凝胶在110℃下干燥24h制得干凝胶,将干凝胶350℃下预烧2h后,于750℃煅烧18h,冷却,得到镍钴锰酸锂正极材料。
实施例9
步骤1,将废旧锂离子电池置于含铁粉的5%的NaCl溶液中进行放电处理,每间隔1~2h对电池进行一次电压测试,直至电池电压≤1V时,对电池进行拆解,取出电池的正极片,并对电池的正极片进行切割;
步骤2,将所述步骤1切割后的正极片置于N-甲基吡咯烷酮溶液中,超声清洗1h,直至正极活性物质与铝箔完全分离,取出铝箔,然后对含正极活性物质的悬浊液进行减压蒸馏,得到含正极活性物质的粉末;
步骤3,对所述步骤2制得的含正极活性物质的粉末进行在60℃下干燥24h后,于700℃煅烧5h,获得正极活性物质。
步骤4,将所述步骤3制得的正极活性物质、葡萄糖酸和过氧化氢放入三口烧瓶,其中,葡萄糖酸的浓度为1mol/L,过氧化氢的体积分数为1%,固液比为40g/L,将冷凝管接入三口烧瓶,防止过多液体蒸发,在三口烧瓶正上方接入搅拌器,搅拌速度为200r/min,然后置于恒温水浴锅中,水浴反应温度为90℃,水浴反应时间为120min,获得浸取液,其中浸取液中Li、Mn、Co、Ni的浸出效率分别为96wt%、87wt%、93wt%、92wt%;
其中,葡萄糖酸是通过氧化葡萄糖直接获得,配置0.1mol/L的葡萄糖溶液,采用葡萄糖氧化酶昨晚催化剂催化葡萄糖发生氧化反应,获得葡萄糖酸,另外,葡萄糖的氧化反应在水浴中进行,水浴温度为40℃,水浴时间为3h,水浴过程中以60ml/min的速率通入空气。
步骤5,根据所述步骤4所制得的浸取液中镍钴锰锂含量,加入适量镍盐、钴盐、锰盐和锂盐调节溶液中的镍、钴、锰和锂的摩尔比为1:1:1:3,且金属离子总浓度为1.0mol/L;
步骤6,向所述步骤5调节后的浸取液中加入镍、钴、锰同等摩尔量的氨水作为配合剂,调节溶液pH值为8,升温至80℃,搅拌直至形成凝胶;
步骤7,将所述步骤6制得的凝胶在110℃下干燥24h制得干凝胶,将干凝胶350℃下预烧2h后,于750℃煅烧18h,冷却,得到镍钴锰酸锂正极材料。
实施例10
步骤1,将废旧锂离子电池置于含铁粉的5%的NaCl溶液中进行放电处理,每间隔1~2h对电池进行一次电压测试,直至电池电压≤1V时,对电池进行拆解,取出电池的正极片,并对电池的正极片进行切割;
步骤2,将所述步骤1切割后的正极片置于N-甲基吡咯烷酮溶液中,超声清洗1h,直至正极活性物质与铝箔完全分离,取出铝箔,然后对含正极活性物质的悬浊液进行减压蒸馏,得到含正极活性物质的粉末;
步骤3,对所述步骤2制得的含正极活性物质的粉末进行在60℃下干燥24h后,于700℃煅烧5h,获得正极活性物质。
步骤4,将所述步骤3制得的正极活性物质、葡萄糖酸和过氧化氢放入三口烧瓶,其中,葡萄糖酸的浓度为1mol/L,过氧化氢的体积分数为1%,固液比为30g/L,将冷凝管接入三口烧瓶,防止过多液体蒸发,在三口烧瓶正上方接入搅拌器,搅拌速度为200r/min,然后置于恒温水浴锅中,水浴反应温度为90℃,水浴反应时间为20min,获得浸取液,其中浸取液中Li、Mn、Co、Ni的浸出效率分别为95wt%、93wt%、92wt%、91wt%;
其中,葡萄糖酸是通过氧化葡萄糖直接获得,配置0.1mol/L的葡萄糖溶液,采用葡萄糖氧化酶昨晚催化剂催化葡萄糖发生氧化反应,获得葡萄糖酸,另外,葡萄糖的氧化反应在水浴中进行,水浴温度为40℃,水浴时间为3h,水浴过程中以60ml/min的速率通入空气。
步骤5,根据所述步骤4所制得的浸取液中镍钴锰锂含量,加入适量镍盐、钴盐、锰盐和锂盐调节溶液中的镍、钴、锰和锂的摩尔比为1:1:1:3,且金属离子总浓度为1.0mol/L;
步骤6,向所述步骤5调节后的浸取液中加入镍、钴、锰同等摩尔量的氨水作为配合剂,调节溶液pH值为8,升温至80℃,搅拌直至形成凝胶;
步骤7,将所述步骤6制得的凝胶在110℃下干燥24h制得干凝胶,将干凝胶350℃下预烧2h后,于750℃煅烧18h,冷却,得到镍钴锰酸锂正极材料。
实施例11
步骤1,将废旧锂离子电池置于含铁粉的5%的NaCl溶液中进行放电处理,每间隔1~2h对电池进行一次电压测试,直至电池电压≤1V时,对电池进行拆解,取出电池的正极片,并对电池的正极片进行切割;
步骤2,将所述步骤1切割后的正极片置于N-甲基吡咯烷酮溶液中,超声清洗1h,直至正极活性物质与铝箔完全分离,取出铝箔,然后对含正极活性物质的悬浊液进行减压蒸馏,得到含正极活性物质的粉末;
步骤3,对所述步骤2制得的含正极活性物质的粉末进行在60℃下干燥24h后,于700℃煅烧5h,获得正极活性物质。
步骤4,将所述步骤3制得的正极活性物质、葡萄糖酸和过氧化氢放入三口烧瓶,其中,葡萄糖酸的浓度为1mol/L,过氧化氢的体积分数为1%,固液比为30g/L,将冷凝管接入三口烧瓶,防止过多液体蒸发,在三口烧瓶正上方接入搅拌器,搅拌速度为200r/min,然后置于恒温水浴锅中,水浴反应温度为90℃,水浴反应时间为80min,获得浸取液,其中浸取液中Li、Mn、Co、Ni的浸出效率分别为96wt%、98wt%、97wt%、97wt%;
其中,葡萄糖酸是通过氧化葡萄糖直接获得,配置0.1mol/L的葡萄糖溶液,采用葡萄糖氧化酶昨晚催化剂催化葡萄糖发生氧化反应,获得葡萄糖酸,另外,葡萄糖的氧化反应在水浴中进行,水浴温度为40℃,水浴时间为3h,水浴过程中以60ml/min的速率通入空气。
步骤5,根据所述步骤4所制得的浸取液中镍钴锰锂含量,加入适量镍盐、钴盐、锰盐和锂盐调节溶液中的镍、钴、锰和锂的摩尔比为1:1:1:3,且金属离子总浓度为1.0mol/L;
步骤6,向所述步骤5调节后的浸取液中加入镍、钴、锰同等摩尔量的氨水作为配合剂,调节溶液pH值为8,升温至80℃,搅拌直至形成凝胶;
步骤7,将所述步骤6制得的凝胶在110℃下干燥24h制得干凝胶,将干凝胶350℃下预烧2h后,于750℃煅烧18h,冷却,得到镍钴锰酸锂正极材料。
实施例12
步骤1,将废旧锂离子电池置于含铁粉的5%的NaCl溶液中进行放电处理,每间隔1~2h对电池进行一次电压测试,直至电池电压≤1V时,对电池进行拆解,取出电池的正极片,并对电池的正极片进行切割;
步骤2,将所述步骤1切割后的正极片置于N-甲基吡咯烷酮溶液中,超声清洗1h,直至正极活性物质与铝箔完全分离,取出铝箔,然后对含正极活性物质的悬浊液进行减压蒸馏,得到含正极活性物质的粉末;
步骤3,对所述步骤2制得的含正极活性物质的粉末进行在60℃下干燥24h后,于700℃煅烧5h,获得正极活性物质。
步骤4,将所述步骤3制得的正极活性物质、葡萄糖酸和过氧化氢放入三口烧瓶,其中,葡萄糖酸的浓度为1mol/L,过氧化氢的体积分数为1%,固液比为30g/L,将冷凝管接入三口烧瓶,防止过多液体蒸发,在三口烧瓶正上方接入搅拌器,搅拌速度为200r/min,然后置于恒温水浴锅中,水浴反应温度为90℃,水浴反应时间为120min,获得浸取液,其中浸取液中Li、Mn、Co、Ni的浸出效率分别为98wt%、94wt%、97wt%、98wt%;
其中,葡萄糖酸是通过氧化葡萄糖直接获得,配置0.1mol/L的葡萄糖溶液,采用葡萄糖氧化酶昨晚催化剂催化葡萄糖发生氧化反应,获得葡萄糖酸,另外,葡萄糖的氧化反应在水浴中进行,水浴温度为40℃,水浴时间为3h,水浴过程中以60ml/min的速率通入空气。
步骤5,根据所述步骤4所制得的浸取液中镍钴锰锂含量,加入适量镍盐、钴盐、锰盐和锂盐调节溶液中的镍、钴、锰和锂的摩尔比为1:1:1:3,且金属离子总浓度为1.0mol/L;
步骤6,向所述步骤5调节后的浸取液中加入镍、钴、锰同等摩尔量的氨水作为配合剂,调节溶液pH值为8,升温至80℃,搅拌直至形成凝胶;
步骤7,将所述步骤6制得的凝胶在110℃下干燥24h制得干凝胶,将干凝胶350℃下预烧2h后,于750℃煅烧18h,冷却,得到镍钴锰酸锂正极材料。
实施例13
步骤1,将废旧锂离子电池置于含铁粉的5%的NaCl溶液中进行放电处理,每间隔1~2h对电池进行一次电压测试,直至电池电压≤1V时,对电池进行拆解,取出电池的正极片,并对电池的正极片进行切割;
步骤2,将所述步骤1切割后的正极片置于N-甲基吡咯烷酮溶液中,超声清洗1h,直至正极活性物质与铝箔完全分离,取出铝箔,然后对含正极活性物质的悬浊液进行减压蒸馏,得到含正极活性物质的粉末;
步骤3,对所述步骤2制得的含正极活性物质的粉末进行在60℃下干燥24h后,于700℃煅烧5h,获得正极活性物质。
步骤4,将所述步骤3制得的正极活性物质、葡萄糖酸和过氧化氢放入三口烧瓶,其中,葡萄糖酸的浓度为1mol/L,过氧化氢的体积分数为1%,固液比为30g/L,将冷凝管接入三口烧瓶,防止过多液体蒸发,在三口烧瓶正上方接入搅拌器,搅拌速度为200r/min,然后置于恒温水浴锅中,水浴反应温度为40℃,水浴反应时间为120min,获得浸取液,其中浸取液中Li、Mn、Co、Ni的浸出效率分别为78wt%、77wt%、76wt%、74wt%;
其中,葡萄糖酸是通过氧化葡萄糖直接获得,配置0.1mol/L的葡萄糖溶液,采用葡萄糖氧化酶昨晚催化剂催化葡萄糖发生氧化反应,获得葡萄糖酸,另外,葡萄糖的氧化反应在水浴中进行,水浴温度为40℃,水浴时间为3h,水浴过程中以60ml/min的速率通入空气。
步骤5,根据所述步骤4所制得的浸取液中镍钴锰锂含量,加入适量镍盐、钴盐、锰盐和锂盐调节溶液中的镍、钴、锰和锂的摩尔比为1:1:1:3,且金属离子总浓度为1.0mol/L;
步骤6,向所述步骤5调节后的浸取液中加入镍、钴、锰同等摩尔量的氨水作为配合剂,调节溶液pH值为8,升温至80℃,搅拌直至形成凝胶;
步骤7,将所述步骤6制得的凝胶在110℃下干燥24h制得干凝胶,将干凝胶350℃下预烧2h后,于750℃煅烧18h,冷却,得到镍钴锰酸锂正极材料。
实施例14
步骤1,将废旧锂离子电池置于含铁粉的5%的NaCl溶液中进行放电处理,每间隔1~2h对电池进行一次电压测试,直至电池电压≤1V时,对电池进行拆解,取出电池的正极片,并对电池的正极片进行切割;
步骤2,将所述步骤1切割后的正极片置于N-甲基吡咯烷酮溶液中,超声清洗1h,直至正极活性物质与铝箔完全分离,取出铝箔,然后对含正极活性物质的悬浊液进行减压蒸馏,得到含正极活性物质的粉末;
步骤3,对所述步骤2制得的含正极活性物质的粉末进行在60℃下干燥24h后,于700℃煅烧5h,获得正极活性物质。
步骤4,将所述步骤3制得的正极活性物质、葡萄糖酸和过氧化氢放入三口烧瓶,其中,葡萄糖酸的浓度为1mol/L,过氧化氢的体积分数为1%,固液比为30g/L,将冷凝管接入三口烧瓶,防止过多液体蒸发,在三口烧瓶正上方接入搅拌器,搅拌速度为200r/min,然后置于恒温水浴锅中,水浴反应温度为70℃,水浴反应时间为120min,获得浸取液,其中浸取液中Li、Mn、Co、Ni的浸出效率分别为96wt%、92wt%、94wt%、93wt%;
其中,葡萄糖酸是通过氧化葡萄糖直接获得,配置0.1mol/L的葡萄糖溶液,采用葡萄糖氧化酶昨晚催化剂催化葡萄糖发生氧化反应,获得葡萄糖酸,另外,葡萄糖的氧化反应在水浴中进行,水浴温度为40℃,水浴时间为3h,水浴过程中以60ml/min的速率通入空气。
步骤5,根据所述步骤4所制得的浸取液中镍钴锰锂含量,加入适量镍盐、钴盐、锰盐和锂盐调节溶液中的镍、钴、锰和锂的摩尔比为1:1:1:3,且金属离子总浓度为1.0mol/L;
步骤6,向所述步骤5调节后的浸取液中加入镍、钴、锰同等摩尔量的氨水作为配合剂,调节溶液pH值为8,升温至80℃,搅拌直至形成凝胶;
步骤7,将所述步骤6制得的凝胶在110℃下干燥24h制得干凝胶,将干凝胶350℃下预烧2h后,于750℃煅烧18h,冷却,得到镍钴锰酸锂正极材料。
实施例15
步骤1,将废旧锂离子电池置于含铁粉的5%的NaCl溶液中进行放电处理,每间隔1~2h对电池进行一次电压测试,直至电池电压≤1V时,对电池进行拆解,取出电池的正极片,并对电池的正极片进行切割;
步骤2,将所述步骤1切割后的正极片置于N-甲基吡咯烷酮溶液中,超声清洗1h,直至正极活性物质与铝箔完全分离,取出铝箔,然后对含正极活性物质的悬浊液进行减压蒸馏,得到含正极活性物质的粉末;
步骤3,对所述步骤2制得的含正极活性物质的粉末进行在60℃下干燥24h后,于700℃煅烧5h,获得正极活性物质。
步骤4,将所述步骤3制得的正极活性物质、葡萄糖酸和过氧化氢放入三口烧瓶,其中,葡萄糖酸的浓度为1mol/L,过氧化氢的体积分数为1%,固液比为30g/L,将冷凝管接入三口烧瓶,防止过多液体蒸发,在三口烧瓶正上方接入搅拌器,搅拌速度为200r/min,然后置于恒温水浴锅中,水浴反应温度为90℃,水浴反应时间为120min,获得浸取液,其中浸取液中Li、Mn、Co、Ni的浸出效率分别为94wt%、92wt%、93wt%、92wt%;
其中,葡萄糖酸是通过氧化葡萄糖直接获得,配置0.1mol/L的葡萄糖溶液,采用葡萄糖氧化酶昨晚催化剂催化葡萄糖发生氧化反应,获得葡萄糖酸,另外,葡萄糖的氧化反应在水浴中进行,水浴温度为40℃,水浴时间为3h,水浴过程中以60ml/min的速率通入空气。
步骤5,根据所述步骤4所制得的浸取液中镍钴锰锂含量,加入适量镍盐、钴盐、锰盐和锂盐调节溶液中的镍、钴、锰和锂的摩尔比为1:1:1:3,且金属离子总浓度为1.0mol/L;
步骤6,向所述步骤5调节后的浸取液中加入镍、钴、锰同等摩尔量的氨水作为配合剂,调节溶液pH值为8,升温至80℃,搅拌直至形成凝胶;
步骤7,将所述步骤6制得的凝胶在110℃下干燥24h制得干凝胶,将干凝胶350℃下预烧2h后,于750℃煅烧18h,冷却,得到镍钴锰酸锂正极材料。
以上所述,仅为本发明的较佳实施例而已,并非用于限定本发明的保护范围。

Claims (7)

1.一种废旧锂离子电池正极材料的回收方法,其特征在于,该方法通过以下步骤实现:
步骤1,将废旧锂离子电池置于5%的NaCl溶液中进行放电处理,每间隔1~2h对废旧锂离子电池进行一次电压测试,直至电池电压≤1V时,对废旧锂离子电池进行拆解,取出电池的正极片,并对电池的正极片进行切割;
步骤2,将所述步骤1切割后的正极片置于N-甲基吡咯烷酮溶液中,超声清洗1h,直至正极活性物质与铝箔完全分离,取出铝箔,然后对含正极活性物质的悬浊液进行减压蒸馏,得到含正极活性物质的粉末;
步骤3,对所述步骤2制得的含正极活性物质的粉末进行干燥、煅烧,获得正极活性物质;
步骤4,将所述步骤3制得的正极活性物质、葡萄糖酸和过氧化氢放入三口烧瓶,水浴加热并搅拌,反应完全后,获得浸取液;
步骤5,根据所述步骤4所制得的浸取液中镍钴锰锂含量,加入适量镍盐、钴盐、锰盐和锂盐调节溶液中的镍、钴、锰和锂的含量,至浸取液中镍、钴、锰和锂的摩尔比为1:1:1:3,且金属离子总浓度为1.0mol/L;
步骤6,向所述步骤5调节后的浸取液中加入与镍、钴、锰同等摩尔量的氨水作为配合剂,调节溶液pH值为8,升温至80℃,搅拌直至形成凝胶;
步骤7,将所述步骤6制得的凝胶在110℃下干燥24h制得干凝胶,将干凝胶350℃下预烧2h后,于750~850℃煅烧12~24h,冷却,得到镍钴锰酸锂正极材料。
2.根据权利要求1所述的一种废旧锂离子电池正极材料的回收方法,其特征在于,所述步骤4中,所述葡萄糖酸的浓度为0.25~1.5mol/L,所述过氧化氢的体积分数为0~3%,固液比为15~40g/L。
3.根据权利要求2所述的一种废旧锂离子电池正极材料的回收方法,其特征在于,所述步骤4中,所述水浴反应温度为40~90℃,所述水浴反应时间为20~120min。
4.根据权利要求2所述的一种废旧锂离子电池正极材料的回收方法,其特征在于,所述步骤4中葡萄糖酸的制备方法是配置0.1mol/L的葡萄糖溶液,采用催化剂催化葡萄糖发生氧化反应,获得葡萄糖酸。
5.根据权利要求4所述的一种废旧锂离子电池正极材料的回收方法,其特征在于,所述葡萄糖的氧化反应在水浴中进行,水浴温度为40℃,水浴时间为3~4h,水浴过程中以50~60ml/min的速率通入空气,所述催化剂为葡萄糖氧化酶。
6.根据权利要求1所述的一种废旧锂离子电池正极材料的回收方法,其特征在于,所述步骤3中,含正极活性物质的粉末的干燥温度为60℃,干燥时间为24h。
7.根据权利要求1所述的一种废旧锂离子电池正极材料的回收方法,其特征在于,所述步骤3中,含正极活性物质的粉末的煅烧温度为600~700℃,煅烧时间为4~5h。
CN201710512107.8A 2017-06-28 2017-06-28 一种废旧锂离子电池正极材料的回收方法 Pending CN109148994A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201710512107.8A CN109148994A (zh) 2017-06-28 2017-06-28 一种废旧锂离子电池正极材料的回收方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201710512107.8A CN109148994A (zh) 2017-06-28 2017-06-28 一种废旧锂离子电池正极材料的回收方法

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN109148994A true CN109148994A (zh) 2019-01-04

Family

ID=64803681

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201710512107.8A Pending CN109148994A (zh) 2017-06-28 2017-06-28 一种废旧锂离子电池正极材料的回收方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN109148994A (zh)

Cited By (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN108913873A (zh) * 2018-07-05 2018-11-30 山东省科学院能源研究所 一种从废旧镍钴锰锂离子电池中回收高附加值金属的方法
CN110040786A (zh) * 2019-04-18 2019-07-23 甘肃睿思科新材料有限公司 一种锂电池正极材料回收再利用的方法
CN110396598A (zh) * 2019-07-22 2019-11-01 广东环境保护工程职业学院 一种废旧锂离子电池锰酸锂正极材料回收利用的方法
CN110541077A (zh) * 2019-09-30 2019-12-06 中国矿业大学 一种从废旧钴酸锂电池正极片中回收有价组分的方法
CN110801844A (zh) * 2019-11-28 2020-02-18 江西理工大学 利用废旧正极材料制备脱汞催化剂的方法及脱汞催化剂的应用
CN111455177A (zh) * 2020-04-08 2020-07-28 大连理工大学 一种利用糖类和过氧化氢回收锂电池正极材料有价金属的方法
CN112626344A (zh) * 2020-12-16 2021-04-09 武汉工程大学 利用聚乙二醇二羧酸回收锂电池正极材料中的Li和Co的方法
CN113046559A (zh) * 2021-03-05 2021-06-29 华东理工大学 从退役锂离子电池正极材料中回收锂、钴、镍、锰的方法
CN113193255A (zh) * 2021-04-14 2021-07-30 成都工业职业技术学院 一种新能源电池材料回收再生处理方法
CN113517485A (zh) * 2021-04-13 2021-10-19 南京威顶自动化科技有限公司 一种动力电池拆解回收工艺及回收装置
CN115724474A (zh) * 2022-11-16 2023-03-03 清华大学深圳国际研究生院 一种失效的层状正极材料的修复方法、正极材料及其应用
CN116864850A (zh) * 2023-08-21 2023-10-10 中国矿业大学 从废旧三元锂离子电池浸出液中再生三元正极材料的方法

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102382987A (zh) * 2011-10-26 2012-03-21 北京理工大学 一种回收再生锂离子电池正极材料的方法
CN103296264A (zh) * 2013-05-08 2013-09-11 苏州科大微龙信息技术有限公司 一种锂离子电池纳米三元正极材料及其制备方法
CN103606651A (zh) * 2013-12-02 2014-02-26 河南师范大学 以废旧锂离子电池为原料制备镍钴锰酸锂正极材料的方法
CN103915661A (zh) * 2013-01-09 2014-07-09 中国科学院过程工程研究所 一种直接回收并修复锂离子电池正极材料的方法
CN105375079A (zh) * 2015-11-09 2016-03-02 湖北大学 废旧磷酸铁锂电池正极材料固相烧结再生方法

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102382987A (zh) * 2011-10-26 2012-03-21 北京理工大学 一种回收再生锂离子电池正极材料的方法
CN103915661A (zh) * 2013-01-09 2014-07-09 中国科学院过程工程研究所 一种直接回收并修复锂离子电池正极材料的方法
CN103296264A (zh) * 2013-05-08 2013-09-11 苏州科大微龙信息技术有限公司 一种锂离子电池纳米三元正极材料及其制备方法
CN103606651A (zh) * 2013-12-02 2014-02-26 河南师范大学 以废旧锂离子电池为原料制备镍钴锰酸锂正极材料的方法
CN105375079A (zh) * 2015-11-09 2016-03-02 湖北大学 废旧磷酸铁锂电池正极材料固相烧结再生方法

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
施平川: "废旧三元锂离子电池正极材料的回收技术研究", 《中国优秀硕士学位论文全文数据库 工程科技Ⅱ辑》 *

Cited By (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN108913873A (zh) * 2018-07-05 2018-11-30 山东省科学院能源研究所 一种从废旧镍钴锰锂离子电池中回收高附加值金属的方法
CN110040786A (zh) * 2019-04-18 2019-07-23 甘肃睿思科新材料有限公司 一种锂电池正极材料回收再利用的方法
CN110396598A (zh) * 2019-07-22 2019-11-01 广东环境保护工程职业学院 一种废旧锂离子电池锰酸锂正极材料回收利用的方法
CN110541077A (zh) * 2019-09-30 2019-12-06 中国矿业大学 一种从废旧钴酸锂电池正极片中回收有价组分的方法
CN110801844B (zh) * 2019-11-28 2022-06-07 江西理工大学 利用废旧正极材料制备脱汞催化剂的方法及脱汞催化剂的应用
CN110801844A (zh) * 2019-11-28 2020-02-18 江西理工大学 利用废旧正极材料制备脱汞催化剂的方法及脱汞催化剂的应用
CN111455177A (zh) * 2020-04-08 2020-07-28 大连理工大学 一种利用糖类和过氧化氢回收锂电池正极材料有价金属的方法
CN112626344A (zh) * 2020-12-16 2021-04-09 武汉工程大学 利用聚乙二醇二羧酸回收锂电池正极材料中的Li和Co的方法
CN113046559B (zh) * 2021-03-05 2022-03-01 华东理工大学 从退役锂离子电池正极材料中回收锂、钴、镍、锰的方法
CN113046559A (zh) * 2021-03-05 2021-06-29 华东理工大学 从退役锂离子电池正极材料中回收锂、钴、镍、锰的方法
CN113517485A (zh) * 2021-04-13 2021-10-19 南京威顶自动化科技有限公司 一种动力电池拆解回收工艺及回收装置
CN113193255A (zh) * 2021-04-14 2021-07-30 成都工业职业技术学院 一种新能源电池材料回收再生处理方法
CN115724474A (zh) * 2022-11-16 2023-03-03 清华大学深圳国际研究生院 一种失效的层状正极材料的修复方法、正极材料及其应用
CN115724474B (zh) * 2022-11-16 2023-12-08 清华大学深圳国际研究生院 一种失效的层状正极材料的修复方法、正极材料及其应用
CN116864850A (zh) * 2023-08-21 2023-10-10 中国矿业大学 从废旧三元锂离子电池浸出液中再生三元正极材料的方法

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN109148994A (zh) 一种废旧锂离子电池正极材料的回收方法
CN105907989B (zh) 一种从废锂离子电池材料中回收钴和锂的方法
CN109148859B (zh) 一种双碳层包覆氧化锰复合材料的制备方法
CN109687051A (zh) 一种废旧锂离子电池的正极材料回收方法
CN113314710A (zh) 一种从废旧锂离子电池中回收与再生正极材料的方法
CN110217830A (zh) 废旧锂离子电池正极材料钴酸锂的熔盐活化再生方法
Zhao et al. Recycling technology and principle of spent lithium-ion battery
CN111607701A (zh) 一种废旧锂离子电池正极金属回收的方法
CN107919507A (zh) 从废旧锂电池中回收磷酸铁锂的方法
CN110615486A (zh) 一种废旧动力锂电池中有价金属选择性提取及三元正极材料再制备的工艺
WO2014154154A1 (zh) 锰酸锂电池正极材料回收方法
CN111961860A (zh) 一种超声波-微波辅助回收锂离子电池的方法
CN105355996A (zh) 一种从废锂电池负极材料中分离锂和石墨并资源化利用的方法
CN115621598A (zh) 一种废旧ncm523型三元锂电池正极材料回收再生方法
CN110396598A (zh) 一种废旧锂离子电池锰酸锂正极材料回收利用的方法
CN109244418A (zh) 表面包覆的锂离子电池正极材料、制备方法和锂离子电池
KR20230156432A (ko) 폐 리튬이온 배터리에서 유가금속을 회수하는 방법
CN115652095A (zh) 退化三元锂电池正极材料提取工艺
CN108987839B (zh) 一种对锂电池正极失效钴酸锂结构重整修复的方法
CN113871744A (zh) 一种回收废弃锂离子电池正极活性材料的方法
CN113502398A (zh) 一种退役电池正极极片剥离和浸出的方法与装置
CN108365286B (zh) 一种基于超临界流体的镍钴锰三元锂电池正极集流体剥离方法及反应器
CN112591806A (zh) 废旧锂离子电池正极活性材料的回收与再生的方法
CN105140470B (zh) 锂离子电池碳纳米管@三元@银复合材料的制备方法
CN109119608A (zh) 一种锰酸锌/银复合材料的制备方法

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
RJ01 Rejection of invention patent application after publication

Application publication date: 20190104

RJ01 Rejection of invention patent application after publication