CN110098441A - 废旧电池中钴酸锂正极材料的修复再生方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种废旧电池中钴酸锂正极材料的修复再生方法，该方法通过将拆解获得的钴酸锂正极极片进行煅烧处理，获得废旧钴酸锂；采用液碱和沸水依次对废旧钴酸锂进行加热，洗涤过滤，除去废旧钴酸锂中的杂质，获得废旧钴酸锂二次粉末；将废旧钴酸锂二次粉末、表面活性剂和钴盐分散于去离子水中，旋转蒸发，获得钴盐包覆的钴酸锂粉末；将钴盐包覆的钴酸锂粉末与锂盐混合，煅烧获得修复再生的钴酸锂正极材料；这样，本发明采用包覆技术，在材料表面包覆一层该材料的钴盐，最后通过补锂高温煅烧获得修复再生的钴酸锂正极材料，实现修复再生的同时达到包覆的目的，从而改善回收的钴酸锂正极材料的循环性能。

Description

废旧电池中钴酸锂正极材料的修复再生方法
技术领域
本发明属于废旧电池回收利用技术领域，具体涉及废旧电池中钴酸锂正极材料的修复再生方法。
背景技术
常见的钴酸锂电池正极材料的回收利用主要包括有价金属的提取以及修复再生两种。
现有技术中，有价金属的提取通常采用酸浸出的方式溶解正极材料，获得有价金属离子的溶液，最后通过除杂、沉淀，得到有价金属的无机盐；这种有价金属的提取方式简单易行，是目前最常见的回收利用废旧电池的方法，但是，该提取方法的处理成本高，需要消耗大量酸碱，并且会产生大量三废，对环境造成严重污染。
修复再生则是将分离得到的正极材料通过补锂，实现材料的物理、化学指标的恢复，达到修复再生的目的；修复再生技术作为新兴技术，目前处于实验室研发中，该技术通过简单补锂，即可实现材料的修复再生，但是，与直接制备得到的电池材料相比，由于修复再生的电池材料其材料中存在一些杂质，在充放电的过程中，材料中的杂质会与电解液发生副反应，从而影响材料的循环性能，因此，该方法获得的电池材料的电化学性能却相差较远，难以与商业化的材料进行比较。
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电池中钴酸锂正极材料的修复再生方法。
本发明还提供一种废旧电池中钴酸锂正极材料的修复再生方法，其方法通过以下步骤实施：
步骤1，将拆解获得的钴酸锂正极极片在200～600℃下进行煅烧2～8h，然后进行超声处理，最后过筛洗涤，获得废旧钴酸锂；
步骤2，采用液碱和沸水依次对所述废旧钴酸锂进行加热处理，过滤洗涤，取过滤浆料烘干，获得废旧钴酸锂二次粉末；
步骤3，将所述废旧钴酸锂二次粉末、表面活性剂和钴盐分散于去离子水中，旋转蒸发，获得钴盐包覆的钴酸锂粉末；
步骤4，将所述钴盐包覆的钴酸锂粉末与锂盐混合，在800～1000℃空气中煅烧2～8h，获得修复再生的钴酸锂正极材料。
上述方案中，所述步骤2具体通过以下步骤实施：
步骤2.1，将所述废旧钴酸锂分散于液碱中，加热搅拌，洗涤并过滤浆料，然后采用纯水和乙醇对所述浆料进行洗涤，最后烘干，获得废旧钴酸锂一次粉末；
步骤2.2，将所述废旧钴酸锂一次粉末在沸水中进行二次加热搅拌，洗涤并过滤浆料，最后烘干，获得废旧钴酸锂二次粉末。
上述方案中，所述步骤2.1中液碱的浓度为0.5～5M。
上述方案中，所述步骤2.1中加热温度为50～80℃，加热时间为0.5～4h。
上述方案中，所述步骤2.2中加热时间为0.1～2h。
上述方案中，所述步骤3中所述废旧钴酸锂二次粉末、表面活性剂和钴盐的摩尔之比为100:0.1～2:1～10。
上述方案中，所述步骤3中所述钴盐为可溶性钴盐，所述可溶性钴盐为硝酸钴、醋酸钴或硫酸钴中的一种。
上述方案中，所述步骤3中所述表面活性剂为聚乙烯吡咯烷酮，聚乙二醇，十二烷基苯磺酸钠或十六烷基三甲基溴化铵中至少一种。
上述方案中，所述步骤3中旋转蒸发的温度为50～80℃。
上述方案中，所述步骤1中过筛采用50～200目筛。
与现有技术相比，本发明提出了一种废旧电池中钴酸锂正极材料的修复再生方法，该方法通过将拆解获得的钴酸锂正极极片进行煅烧处理，获得废旧钴酸锂；采用液碱和沸水依次对废旧钴酸锂进行加热，洗涤过滤，除去废旧钴酸锂中的杂质，获得废旧钴酸锂二次粉末；将废旧钴酸锂二次粉末、表面活性剂和钴盐分散于去离子水中，旋转蒸发，获得钴盐包覆的钴酸锂粉末；将钴盐包覆的钴酸锂粉末与锂盐混合，煅烧获得修复再生的钴酸锂正极材料；这样，本发明采用包覆技术，在材料表面包覆一层该材料的钴盐，最后通过补锂高温煅烧获得修复再生的钴酸锂正极材料，实现修复再生的同时达到包覆的目的，从而改善回收的钴酸锂正极材料的循环性能；本发明获得的钴酸锂正极材料虽然是纯净的钴酸锂，但是其表面包覆了一层“新”钴酸锂，外层包覆的新的钴酸锂相比于内层的原有钴酸锂，具有更好的电化学性能；此外，本发明采用的包覆方法，与传统包覆(氧化物包覆、导电聚合物包覆等)相比，能够在提高材料整体比容量的基础上同时实现，包覆工艺更简单，即在修复再生的基础上同时实现包覆，并且包覆材料具有更高的比容量。
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电池中钴酸锂正极材料的修复再生方法，其方法通过以下步骤实施：
步骤1，将废旧锂离子电池清洗、放电，拆解分选出钴酸锂正极极片，将拆解获得的钴酸锂正极极片在200～600℃下进行煅烧2～8h，然后将煅烧后得到的正极极片进行超声处理，最后采用50～200目筛过筛，洗涤，获得废旧钴酸锂；
步骤2，采用液碱和沸水依次对废旧钴酸锂进行加热处理，过滤洗涤，取过滤浆料烘干，获得废旧钴酸锂二次粉末；
步骤2.1，将废旧钴酸锂分散于0.5～5M液碱中，在50～80℃下加热搅拌0.5～4h，过滤浆料，采用液碱对所述浆料反复洗涤，然后采用纯水和乙醇对所述浆料再次进行反复洗涤，最后烘干，获得废旧钴酸锂一次粉末；
步骤2.2，将废旧钴酸锂一次粉末在沸水中进行二次加热搅拌0.1～2h，趁热过滤，反复洗涤多次，烘干，获得废旧钴酸锂二次粉末。
步骤3，按摩尔比100:0.1～2:1～10称取废旧钴酸锂二次粉末、表面活性剂和钴盐，并将废旧钴酸锂二次粉末、表面活性剂和钴盐分散于去离子水中，在50～80℃下旋转蒸发，获得钴盐包覆的钴酸锂粉末；
其中，步骤3中钴盐为硝酸钴、醋酸钴或硫酸钴等可溶性钴盐；表面活性剂为聚乙烯吡咯烷酮，聚乙二醇，十二烷基苯磺酸钠或十六烷基三甲基溴化铵中等表面活性剂中的一种或者几种。
步骤4，将钴盐包覆的钴酸锂粉末与锂盐混合，在800～1000℃空气中煅烧2～8h，获得修复再生的钴酸锂正极材料。
其中，锂盐为柠檬酸锂、乙酸锂、氢氧化锂、硝酸锂或碳酸锂。
本发明在回收利用废旧电池中的钴酸锂的过程中，采用液碱和沸水依次进行反复洗涤，以去除废旧钴酸锂正极材料中的杂质；同时，采用包覆技术，在材料表面包覆一层该材料的钴盐，最后通过补锂高温煅烧获得修复再生的钴酸锂正极材料，实现修复再生的同时达到包覆的目的，从而改善回收的钴酸锂正极材料的循环性能；本发明获得的钴酸锂正极材料虽然是纯净的钴酸锂，但是其表面包覆了一层“新”钴酸锂，外层包覆的新的钴酸锂相比于内层的原有钴酸锂，具有更好的电化学性能；此外，本发明采用的包覆方法，与传统包覆(氧化物包覆、导电聚合物包覆等)相比，能够在提高材料整体比容量的基础上同时实现，包覆工艺更简单，即在修复再生的基础上同时实现包覆，并且包覆材料具有更高的比容量。
实施例1
本发明实施例1提供一种废旧电池中钴酸锂正极材料的修复再生方法，其方法通过以下步骤实施：
步骤1，将废旧锂离子电池清洗、放电，拆解分选出钴酸锂正极极片，将拆解获得的钴酸锂正极极片在200℃下进行煅烧8h，然后将煅烧后得到的正极极片进行超声处理，最后采用150目筛过筛，洗涤，获得废旧钴酸锂；
步骤2，采用液碱和沸水依次对废旧钴酸锂进行加热处理，过滤洗涤，取过滤浆料烘干，获得废旧钴酸锂二次粉末；
步骤2.1，将废旧钴酸锂分散于2M液碱中，在60℃下加热搅拌1h，过滤，采用液碱对过滤后的浆料反复洗涤；然后采用纯水和乙醇对浆料再次进行反复洗涤，最后烘干，获得废旧钴酸锂一次粉末；
步骤2.2，将废旧钴酸锂一次粉末在沸水中进行二次加热搅拌1h，趁热过滤，反复洗涤多次，烘干，获得废旧钴酸锂二次粉末。
步骤3，按摩尔比100:0.1～2:1～10称取废旧钴酸锂二次粉末、聚乙烯吡咯烷酮和硝酸钴，并将废旧钴酸锂二次粉末、聚乙烯吡咯烷酮和硝酸钴分散于去离子水中，在60℃下旋转蒸发，获得钴盐包覆的钴酸锂粉末；
步骤4，将钴盐包覆的钴酸锂粉末与氢氧化锂混合，在900℃空气中煅烧5h，获得修复再生的钴酸锂正极材料。
与现有技术相比，采用上述方案制得的修复再生的钴酸锂正极材料作为正极，采用金属锂片作为负极装配扣式电池进行充放电测试，采用本发明制得的修复再生的钴酸锂正极材料在0.5C倍率下首次放电比容量达到160mAh/g；100次充放循环后容量保持率可达96.7％；在2C倍率下，放电比容量达到146.3mAh/g。
实施例2
本发明实施例2提供一种废旧电池中钴酸锂正极材料的修复再生方法，其方法通过以下步骤实施：
步骤1，将废旧锂离子电池清洗、放电，拆解分选出钴酸锂正极极片，将拆解获得的钴酸锂正极极片在400℃下进行煅烧5h，然后将煅烧后得到的正极极片进行超声处理，最后采用150目筛过筛，洗涤，获得废旧钴酸锂；
步骤2，采用液碱和沸水依次对废旧钴酸锂进行加热处理，过滤洗涤，取过滤浆料烘干，获得废旧钴酸锂二次粉末；
步骤2.1，将废旧钴酸锂分散于2M液碱中，在60℃下加热搅拌1h，过滤，采用液碱对过滤后的浆料反复洗涤；然后采用纯水和乙醇对浆料再次进行反复洗涤，最后烘干，获得废旧钴酸锂一次粉末；
步骤2.2，将废旧钴酸锂一次粉末在沸水中进行二次加热搅拌1h，趁热过滤，反复洗涤多次，烘干，获得废旧钴酸锂二次粉末。
步骤3，按摩尔比100:0.1～2:1～10称取废旧钴酸锂二次粉末、聚乙烯吡咯烷酮和硝酸钴，并将废旧钴酸锂二次粉末、聚乙烯吡咯烷酮和硝酸钴分散于去离子水中，在60℃下旋转蒸发，获得钴盐包覆的钴酸锂粉末；
步骤4，将钴盐包覆的钴酸锂粉末与氢氧化锂混合，在900℃空气中煅烧5h，获得修复再生的钴酸锂正极材料。
与现有技术相比，采用上述方案制得的修复再生的钴酸锂正极材料作为正极，采用金属锂片作为负极装配扣式电池进行充放电测试，采用本发明制得的修复再生的钴酸锂正极材料在0.5C倍率下首次放电比容量达到162mAh/g；100次充放循环后容量保持率可达96.8％；在2C倍率下，放电比容量达到146.4mAh/g。
实施例3
本发明实施例3提供一种废旧电池中钴酸锂正极材料的修复再生方法，其方法通过以下步骤实施：
步骤1，将废旧锂离子电池清洗、放电，拆解分选出钴酸锂正极极片，将拆解获得的钴酸锂正极极片在600℃下进行煅烧2h，然后将煅烧后得到的正极极片进行超声处理，最后采用150目筛过筛，洗涤，获得废旧钴酸锂；
步骤2，采用液碱和沸水依次对废旧钴酸锂进行加热处理，过滤洗涤，取过滤浆料烘干，获得废旧钴酸锂二次粉末；
步骤2.1，将废旧钴酸锂分散于2M液碱中，在60℃下加热搅拌1h，过滤，采用液碱对过滤后的浆料反复洗涤；然后采用纯水和乙醇对浆料再次进行反复洗涤，最后烘干，获得废旧钴酸锂一次粉末；
步骤2.2，将废旧钴酸锂一次粉末在沸水中进行二次加热搅拌1h，趁热过滤，反复洗涤多次，烘干，获得废旧钴酸锂二次粉末。
步骤3，按摩尔比100:0.1～2:1～10称取废旧钴酸锂二次粉末、聚乙烯吡咯烷酮和硝酸钴，并将废旧钴酸锂二次粉末、聚乙烯吡咯烷酮和硝酸钴分散于去离子水中，在60℃下旋转蒸发，获得钴盐包覆的钴酸锂粉末；
步骤4，将钴盐包覆的钴酸锂粉末与氢氧化锂混合，在900℃空气中煅烧5h，获得修复再生的钴酸锂正极材料。
与现有技术相比，采用上述方案制得的修复再生的钴酸锂正极材料作为正极，采用金属锂片作为负极装配扣式电池进行充放电测试，采用本发明制得的修复再生的钴酸锂正极材料在0.5C倍率下首次放电比容量达到161mAh/g；100次充放循环后容量保持率可达96.8％；在2C倍率下，放电比容量达到147.4mAh/g。
实施例4
本发明实施例4提供一种废旧电池中钴酸锂正极材料的修复再生方法，其方法通过以下步骤实施：
步骤1，将废旧锂离子电池清洗、放电，拆解分选出钴酸锂正极极片，将拆解获得的钴酸锂正极极片在400℃下进行煅烧6h，然后将煅烧后得到的正极极片进行超声处理，最后采用100目筛过筛，洗涤，获得废旧钴酸锂；
步骤2，采用液碱和沸水依次对废旧钴酸锂进行加热处理，过滤洗涤，取过滤浆料烘干，获得废旧钴酸锂二次粉末；
步骤2.1，将废旧钴酸锂分散于0.5M液碱中，在50℃下加热搅拌0.5h，过滤浆料，采用液碱对所述浆料反复洗涤，然后采用纯水和乙醇对所述浆料再次进行反复洗涤，最后烘干，获得废旧钴酸锂一次粉末；
步骤2.2，将废旧钴酸锂一次粉末在沸水中进行二次加热搅拌1h，趁热过滤，反复洗涤多次，烘干，获得废旧钴酸锂二次粉末。
步骤3，按摩尔比100:0.1～2:1～10称取废旧钴酸锂二次粉末、聚乙二醇和硫酸钴，并将废旧钴酸锂二次粉末、聚乙二醇和硫酸钴分散于去离子水中，在60℃下旋转蒸发，获得钴盐包覆的钴酸锂粉末；
步骤4，将钴盐包覆的钴酸锂粉末与乙酸锂混合，在900℃空气中煅烧5h，获得修复再生的钴酸锂正极材料。
与现有技术相比，采用上述方案制得的修复再生的钴酸锂正极材料作为正极，采用金属锂片作为负极装配扣式电池进行充放电测试，采用本发明制得的修复再生的钴酸锂正极材料在0.5C倍率下首次放电比容量达到160mAh/g；100次充放循环后容量保持率可达96.6％；在2C倍率下，放电比容量达到146.4mAh/g。
实施例5
本发明实施例5提供一种废旧电池中钴酸锂正极材料的修复再生方法，其方法通过以下步骤实施：
步骤1，将废旧锂离子电池清洗、放电，拆解分选出钴酸锂正极极片，将拆解获得的钴酸锂正极极片在400℃下进行煅烧6h，然后将煅烧后得到的正极极片进行超声处理，最后采用100目筛过筛，洗涤，获得废旧钴酸锂；
步骤2，采用液碱和沸水依次对废旧钴酸锂进行加热处理，过滤洗涤，取过滤浆料烘干，获得废旧钴酸锂二次粉末；
步骤2.1，将废旧钴酸锂分散于2M液碱中，在65℃下加热搅拌2h，过滤取浆料，过滤浆料，采用液碱对所述浆料反复洗涤，然后采用纯水和乙醇对所述浆料再次进行反复洗涤，最后烘干，获得废旧钴酸锂一次粉末；
步骤2.2，将废旧钴酸锂一次粉末在沸水中进行二次加热搅拌1h，趁热过滤，反复洗涤多次，烘干，获得废旧钴酸锂二次粉末。
步骤3，按摩尔比100:0.1～2:1～10称取废旧钴酸锂二次粉末、聚乙二醇和硫酸钴，并将废旧钴酸锂二次粉末、聚乙二醇和硫酸钴分散于去离子水中，在60℃下旋转蒸发，获得钴盐包覆的钴酸锂粉末；
步骤4，将钴盐包覆的钴酸锂粉末与乙酸锂混合，在900℃空气中煅烧5h，获得修复再生的钴酸锂正极材料。
与现有技术相比，采用上述方案制得的修复再生的钴酸锂正极材料作为正极，采用金属锂片作为负极装配扣式电池进行充放电测试，采用本发明制得的修复再生的钴酸锂正极材料在0.5C倍率下首次放电比容量达到162mAh/g；100次充放循环后容量保持率可达96.6％；在2C倍率下，放电比容量达到146.6mAh/g。
实施例6
本发明实施例6提供一种废旧电池中钴酸锂正极材料的修复再生方法，其方法通过以下步骤实施：
步骤1，将废旧锂离子电池清洗、放电，拆解分选出钴酸锂正极极片，将拆解获得的钴酸锂正极极片在400℃下进行煅烧6h，然后将煅烧后得到的正极极片进行超声处理，最后采用100目筛过筛，洗涤，获得废旧钴酸锂；
步骤2，采用液碱和沸水依次对废旧钴酸锂进行加热处理，过滤洗涤，取过滤浆料烘干，获得废旧钴酸锂二次粉末；
步骤2.1，将废旧钴酸锂分散于5M液碱中，在80℃下加热搅拌4h，过滤浆料，采用液碱对所述浆料反复洗涤，然后采用纯水和乙醇对所述浆料再次进行反复洗涤，最后烘干，获得废旧钴酸锂一次粉末；
步骤2.2，将废旧钴酸锂一次粉末在沸水中进行二次加热搅拌1h，趁热过滤，反复洗涤多次，烘干，获得废旧钴酸锂二次粉末。
步骤3，按摩尔比100:0.1～2:1～10称取废旧钴酸锂二次粉末、聚乙二醇和硫酸钴，并将废旧钴酸锂二次粉末、聚乙二醇和硫酸钴分散于去离子水中，在60℃下旋转蒸发，获得钴盐包覆的钴酸锂粉末；
步骤4，将钴盐包覆的钴酸锂粉末与乙酸锂混合，在900℃空气中煅烧5h，获得修复再生的钴酸锂正极材料。
与现有技术相比，采用上述方案制得的修复再生的钴酸锂正极材料作为正极，采用金属锂片作为负极装配扣式电池进行充放电测试，采用本发明制得的修复再生的钴酸锂正极材料在0.5C倍率下首次放电比容量达到161mAh/g；100次充放循环后容量保持率可达96.9％；在2C倍率下，放电比容量达到145.4mAh/g。
实施例7
本发明实施例7提供一种废旧电池中钴酸锂正极材料的修复再生方法，其方法通过以下步骤实施：
步骤1，将废旧锂离子电池清洗、放电，拆解分选出钴酸锂正极极片，将拆解获得的钴酸锂正极极片在400℃下进行煅烧4h，然后将煅烧后得到的正极极片进行超声处理，最后采用200目筛过筛，洗涤，获得废旧钴酸锂；
步骤2，采用液碱和沸水依次对废旧钴酸锂进行加热处理，过滤洗涤，取过滤浆料烘干，获得废旧钴酸锂二次粉末；
步骤2.1，将废旧钴酸锂分散于3M液碱中，在70℃下加热搅拌2h，过滤浆料，采用液碱对所述浆料反复洗涤，然后采用纯水和乙醇对所述浆料再次进行反复洗涤，最后烘干，获得废旧钴酸锂一次粉末；
步骤2.2，将废旧钴酸锂一次粉末在沸水中进行二次加热搅拌0.1h，趁热过滤，反复洗涤多次，烘干，获得废旧钴酸锂二次粉末。
步骤3，按摩尔比100:0.1～2:1～10称取废旧钴酸锂二次粉末、十二烷基苯磺酸钠和醋酸钴，并将废旧钴酸锂二次粉末、十二烷基苯磺酸钠和醋酸钴分散于去离子水中，在80℃下旋转蒸发，获得钴盐包覆的钴酸锂粉末；
步骤4，将钴盐包覆的钴酸锂粉末与碳酸锂混合，在900℃空气中煅烧6h，获得修复再生的钴酸锂正极材料。
与现有技术相比，采用上述方案制得的修复再生的钴酸锂正极材料作为正极，采用金属锂片作为负极装配扣式电池进行充放电测试，采用本发明制得的修复再生的钴酸锂正极材料在0.5C倍率下首次放电比容量达到161mAh/g；100次充放循环后容量保持率可达95.9％；在2C倍率下，放电比容量达到146.4mAh/g。
实施例8
本发明实施例8提供一种废旧电池中钴酸锂正极材料的修复再生方法，其方法通过以下步骤实施：
步骤1，将废旧锂离子电池清洗、放电，拆解分选出钴酸锂正极极片，将拆解获得的钴酸锂正极极片在400℃下进行煅烧4h，然后将煅烧后得到的正极极片进行超声处理，最后采用200目筛过筛，洗涤，获得废旧钴酸锂；
步骤2，采用液碱和沸水依次对废旧钴酸锂进行加热处理，过滤洗涤，取过滤浆料烘干，获得废旧钴酸锂二次粉末；
步骤2.1，将废旧钴酸锂分散于3M液碱中，在70℃下加热搅拌2h，过滤浆料，采用液碱对所述浆料反复洗涤，然后采用纯水和乙醇对所述浆料再次进行反复洗涤，最后烘干，获得废旧钴酸锂一次粉末；
步骤2.2，将废旧钴酸锂一次粉末在沸水中进行二次加热搅拌1h，趁热过滤，反复洗涤多次，烘干，获得废旧钴酸锂二次粉末。
步骤3，按摩尔比100:0.1～2:1～10称取废旧钴酸锂二次粉末、十二烷基苯磺酸钠和醋酸钴，并将废旧钴酸锂二次粉末、十二烷基苯磺酸钠和醋酸钴分散于去离子水中，在60℃下旋转蒸发，获得钴盐包覆的钴酸锂粉末；
步骤4，将钴盐包覆的钴酸锂粉末与碳酸锂混合，在900℃空气中煅烧6h，获得修复再生的钴酸锂正极材料。
与现有技术相比，采用上述方案制得的修复再生的钴酸锂正极材料作为正极，采用金属锂片作为负极装配扣式电池进行充放电测试，采用本发明制得的修复再生的钴酸锂正极材料在0.5C倍率下首次放电比容量达到163mAh/g；100次充放循环后容量保持率可达95.9％；在2C倍率下，放电比容量达到147.4mAh/g。
实施例9
本发明实施例9提供一种废旧电池中钴酸锂正极材料的修复再生方法，其方法通过以下步骤实施：
步骤1，将废旧锂离子电池清洗、放电，拆解分选出钴酸锂正极极片，将拆解获得的钴酸锂正极极片在400℃下进行煅烧4h，然后将煅烧后得到的正极极片进行超声处理，最后采用200目筛过筛，洗涤，获得废旧钴酸锂；
步骤2，采用液碱和沸水依次对废旧钴酸锂进行加热处理，过滤洗涤，取过滤浆料烘干，获得废旧钴酸锂二次粉末；
步骤2.1，将废旧钴酸锂分散于3M液碱中，在70℃下加热搅拌2h，过滤浆料，采用液碱对所述浆料反复洗涤，然后采用纯水和乙醇对所述浆料再次进行反复洗涤，最后烘干，获得废旧钴酸锂一次粉末；
步骤2.2，将废旧钴酸锂一次粉末在沸水中进行二次加热搅拌2h，趁热过滤，反复洗涤多次，烘干，获得废旧钴酸锂二次粉末。
步骤3，按摩尔比100:0.1～2:1～10称取废旧钴酸锂二次粉末、十二烷基苯磺酸钠和醋酸钴，并将废旧钴酸锂二次粉末、十二烷基苯磺酸钠和醋酸钴分散于去离子水中，在50℃下旋转蒸发，获得钴盐包覆的钴酸锂粉末；
步骤4，将钴盐包覆的钴酸锂粉末与碳酸锂混合，在900℃空气中煅烧6h，获得修复再生的钴酸锂正极材料。
与现有技术相比，采用上述方案制得的修复再生的钴酸锂正极材料作为正极，采用金属锂片作为负极装配扣式电池进行充放电测试，采用本发明制得的修复再生的钴酸锂正极材料在0.5C倍率下首次放电比容量达到159.6mAh/g；100次充放循环后容量保持率可达96.3％；在2C倍率下，放电比容量达到146.4mAh/g。
实施例10
本发明实施例10提供一种废旧电池中钴酸锂正极材料的修复再生方法，其方法通过以下步骤实施：
步骤1，将废旧锂离子电池清洗、放电，拆解分选出钴酸锂正极极片，将拆解获得的钴酸锂正极极片在400℃下进行煅烧4h，然后将煅烧后得到的正极极片进行超声处理，最后采用150目筛过筛，洗涤，获得废旧钴酸锂；
步骤2，采用液碱和沸水依次对废旧钴酸锂进行加热处理，过滤洗涤，取过滤浆料烘干，获得废旧钴酸锂二次粉末；
步骤2.1，将废旧钴酸锂分散于2M液碱中，在60℃下加热搅拌1h，过滤浆料，采用液碱对所述浆料反复洗涤，然后采用纯水和乙醇对所述浆料再次进行反复洗涤，最后烘干，获得废旧钴酸锂一次粉末；
步骤2.2，将废旧钴酸锂一次粉末在沸水中进行二次加热搅拌1h，趁热过滤，反复洗涤多次，烘干，获得废旧钴酸锂二次粉末。
步骤3，按摩尔比100:0.1～2:1～10称取废旧钴酸锂二次粉末、十六烷基三甲基溴化铵和醋酸钴，并将废旧钴酸锂二次粉末、十六烷基三甲基溴化铵和醋酸钴分散于去离子水中，在60℃下旋转蒸发，获得钴盐包覆的钴酸锂粉末；
步骤4，将钴盐包覆的钴酸锂粉末与硝酸锂混合，在800℃空气中煅烧8h，获得修复再生的钴酸锂正极材料。
与现有技术相比，采用上述方案制得的修复再生的钴酸锂正极材料作为正极，采用金属锂片作为负极装配扣式电池进行充放电测试，采用本发明制得的修复再生的钴酸锂正极材料在0.5C倍率下首次放电比容量达到159.5mAh/g；100次充放循环后容量保持率可达96.2％；在2C倍率下，放电比容量达到146.8mAh/g。
实施例11
本发明实施例11提供一种废旧电池中钴酸锂正极材料的修复再生方法，其方法通过以下步骤实施：
步骤1，将废旧锂离子电池清洗、放电，拆解分选出钴酸锂正极极片，将拆解获得的钴酸锂正极极片在400℃下进行煅烧4h，然后将煅烧后得到的正极极片进行超声处理，最后采用150目筛过筛，洗涤，获得废旧钴酸锂；
步骤2，采用液碱和沸水依次对废旧钴酸锂进行加热处理，过滤洗涤，取过滤浆料烘干，获得废旧钴酸锂二次粉末；
步骤2.1，将废旧钴酸锂分散于2M液碱中，在60℃下加热搅拌1h，过滤浆料，采用液碱对所述浆料反复洗涤，然后采用纯水和乙醇对所述浆料再次进行反复洗涤，最后烘干，获得废旧钴酸锂一次粉末；
步骤2.2，将废旧钴酸锂一次粉末在沸水中进行二次加热搅拌1h，趁热过滤，反复洗涤多次，烘干，获得废旧钴酸锂二次粉末。
步骤3，按摩尔比100:0.1～2:1～10称取废旧钴酸锂二次粉末、十六烷基三甲基溴化铵和醋酸钴，并将废旧钴酸锂二次粉末、十六烷基三甲基溴化铵和醋酸钴分散于去离子水中，在60℃下旋转蒸发，获得钴盐包覆的钴酸锂粉末；
步骤4，将钴盐包覆的钴酸锂粉末与硝酸锂混合，在900℃空气中煅烧5h，获得修复再生的钴酸锂正极材料。
与现有技术相比，采用上述方案制得的修复再生的钴酸锂正极材料作为正极，采用金属锂片作为负极装配扣式电池进行充放电测试，采用本发明制得的修复再生的钴酸锂正极材料在0.5C倍率下首次放电比容量达到161.5mAh/g；100次充放循环后容量保持率可达96.5％；在2C倍率下，放电比容量达到147.8mAh/g。
实施例12
本发明实施例12提供一种废旧电池中钴酸锂正极材料的修复再生方法，其方法通过以下步骤实施：
步骤1，将废旧锂离子电池清洗、放电，拆解分选出钴酸锂正极极片，将拆解获得的钴酸锂正极极片在400℃下进行煅烧4h，然后将煅烧后得到的正极极片进行超声处理，最后采用150目筛过筛，洗涤，获得废旧钴酸锂；
步骤2，采用液碱和沸水依次对废旧钴酸锂进行加热处理，过滤洗涤，取过滤浆料烘干，获得废旧钴酸锂二次粉末；
步骤2.1，将废旧钴酸锂分散于2M液碱中，在60℃下加热搅拌1h，过滤浆料，采用液碱对所述浆料反复洗涤，然后采用纯水和乙醇对所述浆料再次进行反复洗涤，最后烘干，获得废旧钴酸锂一次粉末；
步骤2.2，将废旧钴酸锂一次粉末在沸水中进行二次加热搅拌1h，趁热过滤，反复洗涤多次，烘干，获得废旧钴酸锂二次粉末。
步骤3，按摩尔比100:0.1～2:1～10称取废旧钴酸锂二次粉末、十六烷基三甲基溴化铵和醋酸钴，并将废旧钴酸锂二次粉末、十六烷基三甲基溴化铵和醋酸钴分散于去离子水中，在60℃下旋转蒸发，获得钴盐包覆的钴酸锂粉末；
步骤4，将钴盐包覆的钴酸锂粉末与硝酸锂混合，在1000℃空气中煅烧2h，获得修复再生的钴酸锂正极材料。
与现有技术相比，采用上述方案制得的修复再生的钴酸锂正极材料作为正极，采用金属锂片作为负极装配扣式电池进行充放电测试，采用本发明制得的修复再生的钴酸锂正极材料在0.5C倍率下首次放电比容量达到160.5mAh/g；100次充放循环后容量保持率可达96.4％；在2C倍率下，放电比容量达到146.8mAh/g。
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 (10)

1.一种废旧电池中钴酸锂正极材料的修复再生方法，其特征在于，其方法通过以下步骤实施：
步骤1，将拆解获得的钴酸锂正极极片在200～600℃下进行煅烧2～8h，然后进行超声处理，最后过筛洗涤，获得废旧钴酸锂；
步骤2，采用液碱和沸水依次对所述废旧钴酸锂进行加热处理，过滤洗涤，取过滤浆料烘干，获得废旧钴酸锂二次粉末；
步骤3，将所述废旧钴酸锂二次粉末、表面活性剂和钴盐分散于去离子水中，旋转蒸发，获得钴盐包覆的钴酸锂粉末；
步骤4，将所述钴盐包覆的钴酸锂粉末与锂盐混合，在800～1000℃空气中煅烧2～8h，获得修复再生的钴酸锂正极材料。
2.根据权利要求1所述的如权利要求1所述的废旧电池中钴酸锂正极材料的修复再生方法，其特征在于，所述步骤2具体通过以下步骤实施：
步骤2.1，将所述废旧钴酸锂分散于液碱中，加热搅拌，洗涤并过滤浆料，然后采用纯水和乙醇对所述浆料进行洗涤，最后烘干，获得废旧钴酸锂一次粉末；
步骤2.2，将所述废旧钴酸锂一次粉末在沸水中进行二次加热搅拌，洗涤并过滤浆料，最后烘干，获得废旧钴酸锂二次粉末。
3.根据权利要求2所述的如权利要求1所述的废旧电池中钴酸锂正极材料的修复再生方法，其特征在于，所述步骤2.1中液碱的浓度为0.5～5M。
4.根据权利要求4所述的如权利要求1所述的废旧电池中钴酸锂正极材料的修复再生方法，其特征在于，所述步骤2.1中加热温度为50～80℃，加热时间为0.5～4h。
5.根据权利要求4所述的如权利要求1所述的废旧电池中钴酸锂正极材料的修复再生方法，其特征在于，所述步骤2.2中加热时间为0.1～2h。
6.根据权利要求1-5任意一项所述的如权利要求1所述的废旧电池中钴酸锂正极材料的修复再生方法，其特征在于，所述步骤3中所述废旧钴酸锂二次粉末、表面活性剂和钴盐的摩尔之比为100:0.1～2:1～10。
7.根据权利要求6所述的如权利要求1所述的废旧电池中钴酸锂正极材料的修复再生方法，其特征在于，所述步骤3中所述钴盐为可溶性钴盐，所述可溶性钴盐为硝酸钴、醋酸钴或硫酸钴中的一种。
8.根据权利要求7所述的如权利要求1所述的废旧电池中钴酸锂正极材料的修复再生方法，其特征在于，所述步骤3中所述表面活性剂为聚乙烯吡咯烷酮，聚乙二醇，十二烷基苯磺酸钠或十六烷基三甲基溴化铵中至少一种。
9.根据权利要求8所述的如权利要求1所述的废旧电池中钴酸锂正极材料的修复再生方法，其特征在于，所述步骤3中旋转蒸发的温度为50～80℃。
10.根据权利要求9所述的如权利要求1所述的废旧电池中钴酸锂正极材料的修复再生方法，其特征在于，所述步骤1中过筛采用50～200目筛。
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