CN113998742A - 镍钴锰三元锂电池的回收利用方法 - Google Patents

镍钴锰三元锂电池的回收利用方法 Download PDF

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CN113998742A CN202111134969.4A CN202111134969A CN113998742A CN 113998742 A CN113998742 A CN 113998742A CN 202111134969 A CN202111134969 A CN 202111134969A CN 113998742 A CN113998742 A CN 113998742A
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Abstract

本申请提供一种镍钴锰三元锂电池的回收利用方法,包括如下步骤:将镍钴锰三元锂电池进行前处理得到正极粉末;将正极粉末溶解于酸溶液,并加入还原剂,获得第一混合溶液;向第一混合液中加入络合剂以及沉淀剂,络合剂与铝离子络合,调节第一混合溶液的pH值,使镍离子、钴离子、锰离子以及铝离子沉淀得到四元前驱体,并获得第二混合溶液;向第二混合溶液中加入碳酸钠使锂离子沉淀,沉淀的碳酸锂与四元前驱体混合得到混合沉淀物。本申请的镍钴锰三元锂电池的回收利用方法,通过添加络合剂,使络合剂与第一混合溶液中的铝离子络合,减缓铝离子的沉淀,并调节第一混合溶液的pH值,使镍离子、钴离子、锰离子以及铝离子实现共同沉淀。

Description

镍钴锰三元锂电池的回收利用方法
技术领域
本申请涉及新能源及环保领域,尤其涉及一种镍钴锰三元锂电池的回收利用方法。
背景技术
由于全球范围内化石能源的不断枯竭以及温室气体的大量排放,造成地球生态环境的不断恶化,阻碍了人类文明不断前进的脚步,所以动力电池应运而生,成为车用能源的替代品。三元锂离子电池具有容量高、比能量密度大、工作电压高、自放电小、循环性能好等优点,使其可广泛应用于消费电池市场,并占据电动汽车领域动力电池市场的主要份额。随着锂离子电池装机量的急剧增加,当其达到使用寿命后,废旧锂离子电池的处置问题也日趋严峻。废旧锂离子电池中既含具有镍、钴、锰等过渡金属以及铜、铝等金属,也含电解液、隔膜等易燃有机物质,故回收废旧锂电池十分必要。目前针对废旧三元锂离子电池的回收方法主要是湿法回收过程,大部分回收方案是分别针对锂、镍、钴、锰进行回收,其流程较长、成本较高,且易产生大量废酸等有毒有机物,处理不当极易污染环境。
中国专利CN106785177B提出了一种以废旧镍钴锰三元锂离子电池回收、制备镍钴锰铝四元正极材料的方法:将废旧三元锂离子电池拆解得到的卷芯使用有机溶剂浸泡后,使用硫酸浸出得到含有Li+、Ni2+、Co2+、Mn2+、Cu2+、Al3+的浸出液;使用水溶性硫化盐除去Cu2+后,得到除杂液;调节除杂液中Ni、Co、Mn、Al的摩尔比后投加碱金属氢氧化物使体系中的Ni2+、Co2+、Mn2+以氢氧化物形式同步沉淀;不进行固液分离后直接投加碳酸盐进行二级沉淀使Li以碳酸锂的形式沉积;将混合沉淀在空气中焙烧得到Al掺杂的NCM四元正极材料。该方法存在镍钴锰元素分布不均匀,最终正极材料的电化学性能较差的问题。且,由于Al(OH)3的溶度积与Ni、Co、Mn相差较大,沉淀过程中,Al元素沉淀完全后Ni、Co、Mn才开始沉淀,使得Al元素无法均匀进入材料晶格内部,难以得到真正意义上的四元材料。
发明内容
为了解决现有技术中的问题,本申请提供一种工艺简单、成本低、原料来源范围广、效率高的镍钴锰三元锂电池的回收利用方法。
本申请实施例提供一种镍钴锰三元锂电池的回收利用方法,包括如下步骤:
将镍钴锰三元锂电池进行前处理得到正极粉末;
将所述正极粉末溶解于酸溶液,并加入还原剂,获得第一混合溶液;
向所述第一混合液中加入络合剂以及沉淀剂,所述络合剂与铝离子络合,调节所述第一混合溶液的pH值,使镍离子、钴离子、锰离子以及铝离子沉淀得到四元前驱体,并获得第二混合溶液;以及
向所述第二混合溶液中加入碳酸钠使锂离子沉淀,沉淀的碳酸锂与所述四元前驱体混合得到混合沉淀物。
进一步的,通过添加络合剂,使络合剂与第一混合溶液中的铝离子络合,减缓铝离子的沉淀,并调节第一混合溶液的pH值,使镍离子、钴离子、锰离子以及铝离子实现共同沉淀,提升铝元素在镍钴锰元素中的均匀度。
在一种可能的实施方式中,还包括如下步骤:
将所述混合沉淀物搅拌均匀;以及
完成搅拌后,将所述混合沉淀物置于空气或氧气气氛下焙烧得到镍钴锰铝四元正极材料。
进一步的,通过搅拌均匀以及焙烧以获得晶格结构合适的镍钴锰铝四元锂电池正极材料,使得被回收的镍钴锰三元锂电池的材料被充分利用。
在一种可能的实施方式中,对所述混合沉淀物进行焙烧前,向所述混合沉淀物中加入锂盐调节摩尔质量比例范围为Li:(Ni+Co+Mn)=1~1.05:1。
进一步的,可通过加入例如碳酸锂或一水氢氧化锂的锂盐调节混合沉淀中锂离子的含量,进而调节锂离子与镍离子、锰离子、钴离子之间的摩尔质量比,进而使其成分配比符合镍钴锰铝四元正极材料的制备。
在一种可能的实施方式中,所述络合剂包括氨水,所述络合剂的浓度范围为0.1mol/L至2.5mol/L。
进一步的,在作为氢氧化物进行沉淀时,铝离子通常会比锰离子、钴离子、镍离子更早的发生沉淀,使得混合沉淀物中铝离子与镍离子、锰离子、钴离子混合不够均匀;而,通过加入氨水作为络合剂,使铝离子与氨水发生络合,进而延迟铝离子的沉淀,使铝离子与镍离子、锰离子、钴离子在大致相同的时间段以氢氧根的形式沉淀,铝离子可以有效进入镍离子、锰离子、钴离子所形成的晶格中以协助获得镍钴锰铝四元正极材料。
在一种可能的实施方式中,所述沉淀剂包括氢氧化钠,所述沉淀剂的浓度范围为0.5mol/L至5mol/L。
在一种可能的实施方式中,所述还原剂包括淀粉,所述还原剂用于将大于二价的镍离子、钴离子、锰离子以及铝离子还原至二价。
进一步的,加入淀粉作为还原剂,一方面,可以使高Ni3+、Co3+、Mn4+还原为二价离子态,提高过渡金属的回收率;另一方面,淀粉易分解,使得制备的前驱体纯度更高,制备过程不会造成二次污染;再一方面,淀粉价格低廉,可降低生产成本。
在一种可能的实施方式中,调节所述第一混合溶液中所包含的镍离子、钴离子、锰离子以及铝离子的摩尔比,使所述镍离子、钴离子、锰离子以及铝离子同时完全沉淀。
进一步的,调节锂离子与镍离子、锰离子、钴离子之间的摩尔质量比,进而使其成分配比符合镍钴锰铝四元正极材料的制备,使铝离子与镍离子、锰离子、钴离子在大致相同的时间段以氢氧根的形式沉淀,铝离子可以有效进入镍离子、锰离子、钴离子所形成的晶格中以协助获得镍钴锰铝四元正极材料。
在一种可能的实施方式中,将所述第一混合液、所述络合剂及所述沉淀剂通入一反应釜中;
调节所述第一混合液的pH值为10.5至11.5,使所述镍离子、钴离子、锰离子以及铝离子以氢氧化物的形式共同沉淀。
在一种可能的实施方式中,控制所述第一混合液、所述络合剂及所述沉淀剂通入所述反应釜的进料速度范围为2ml/分钟至10ml/分钟;
控制所述反应釜内的温度范围为40℃至94℃;以及
控制所述反应釜内的搅拌速度范围为280rpm至420rpm。
在一种可能的实施方式中,将镍钴锰三元锂电池进行前处理得到所述正极粉末包括:
将镍钴锰三元锂电池进行放电并拆解得到带有铝箔的正极片;
将所述正极片粉碎;
将粉碎后的正极在350℃至550℃温度范围下焙烧1至3小时;
对焙烧后的正极极片进行筛分得到所述正极粉末。
在一种可能的实施方式中,向所述第一混合中加入络合剂及沉淀剂之前,还包括如下步骤:
向所述混合溶液中加入硫代硫酸钠以去除铜离子,其中,硫代硫酸钠的摩尔质量是所述混合溶液所含铜离子的摩尔质量的3至5倍。
在一种可能的实施方式中,向所述第二混合溶液中加入的碳酸钠为饱和碳酸钠溶液。
相比于现有技术,本申请的镍钴锰三元锂电池的回收利用方法,通过添加络合剂,使络合剂与第一混合溶液中的铝离子络合,减缓铝离子的沉淀,并调节第一混合溶液的pH值,使镍离子、钴离子、锰离子以及铝离子实现共同沉淀,提升铝元素在镍钴锰元素中的均匀度。
附图说明
图1为本申请实施例的镍钴锰三元锂电池的回收利用方法的流程示意图。
图2为应用本申请实施例制备的镍钴锰铝四元正极材料的电镜图像以及其中铝元素的分布示意图。
图3为具备本申请实施例1至4所制得的镍钴锰铝四元正极材料与普通NCM523正极材料组装的锂离子电池的恒流充放电性能对比图。
如下具体实施方式将结合上述附图进一步说明本申请。
具体实施方式
以下描述将参考附图以更全面地描述本申请内容。附图中所示为本申请的示例性实施例。然而,本申请可以以许多不同的形式来实施,并且不应该被解释为限于在此阐述的示例性实施例。提供这些示例性实施例是为了使本申请透彻和完整,并且将本申请的范围充分地传达给本领域技术人员。类似的附图标记表示相同或类似的组件。
本文使用的术语仅用于描述特定示例性实施例的目的,而不意图限制本申请。如本文所使用的,除非上下文另外清楚地指出,否则单数形式“一”,“一个”和“该”旨在也包括复数形式。此外,当在本文中使用时,“包括”和/或“包含”和/或“具有”,整数,步骤,操作,组件和/或组件,但不排除存在或添加一个或多个其它特征,区域,整数,步骤,操作,组件,组件和/或其群组。
除非另外定义,否则本文使用的所有术语(包括技术和科学术语)具有与本申请所属领域的普通技术人员通常理解的相同的含义。此外,除非文中明确定义,诸如在通用字典中定义的那些术语应该被解释为具有与其在相关技术和本申请内容中的含义一致的含义,并且将不被解释为理想化或过于正式的含义。
以下内容将结合附图对示例性实施例进行描述。须注意的是,参考附图中所描绘的组件不一定按比例显示;而相同或类似的组件将被赋予相同或相似的附图标记表示或类似的技术用语。
下面参照附图,对本申请的具体实施方式作进一步的详细描述。
如图1所示,本申请提供一种工艺简单、成本低、原料来源范围广、效率高的镍钴锰三元锂电池的回收利用方法,包括如下步骤:
步骤S1:将镍钴锰三元锂电池进行前处理得到正极粉末。
步骤S11:将镍钴锰三元锂电池进行放电并拆解得到带有铝箔的正极片。
于一实施例中,可将回收的镍钴锰三元锂电池置于盐水中进行放电处理,完成放电处理后将其至少拆解为外壳、正极片、负极片。
步骤S12:将所述正极片粉碎。
步骤S13:将粉碎后的正极在350℃至550℃温度范围下焙烧1至3小时。
步骤S14:对焙烧后的正极极片进行筛分得到所述正极粉末。
于一实施例中,所述正极粉末包含铝离子、锰离子、镍离子、钴离子以及锂离子。
步骤S2:将所述正极粉末溶解于酸溶液,并加入还原剂,获得第一混合溶液。
于一实施例中,所述还原剂包括淀粉,所述还原剂用于将大于二价的镍离子、钴离子、锰离子以及铝离子还原至二价。
进一步的,加入淀粉作为还原剂,一方面,可以使高Ni3+、Co3+、Mn4+还原为二价离子态,提高过渡金属的回收率;另一方面,淀粉易分解,使得制备的前驱体纯度更高,制备过程不会造成二次污染;再一方面,淀粉价格低廉,可降低生产成本。
于一实施例中,酸溶液可以为硝酸、硫酸、盐酸中的一种或几种混合物,酸浓度为0.5~4mol/L;还原剂淀粉浓度为1~10g/L;酸溶液溶解后的浸出过程的反应温度可以为40~90℃、时间为30~240分钟。
步骤S3:向所述第一混合液中加入络合剂以及沉淀剂,所述络合剂与铝离子络合,调节所述第一混合溶液的pH值,使镍离子、钴离子、锰离子以及铝离子沉淀得到四元前驱体,并获得第二混合溶液。
在一种可能的实施方式中,所述络合剂包括氨水,所述络合剂的浓度范围为0.1mol/L至2.5mol/L。
进一步的,在作为氢氧化物进行沉淀时(未加入络合剂的情况下),铝离子通常会比锰离子、钴离子、镍离子更早的发生沉淀,使得混合沉淀物中铝离子与镍离子、锰离子、钴离子混合不够均匀;而,通过加入氨水作为络合剂,使铝离子与氨水发生络合,进而延迟铝离子的沉淀,使铝离子与镍离子、锰离子、钴离子在大致相同的时间段以氢氧根的形式沉淀,铝离子可以有效进入镍离子、锰离子、钴离子所形成的晶格中以协助获得镍钴锰铝四元正极材料。
在一种可能的实施方式中,所述沉淀剂包括氢氧化钠,所述沉淀剂的浓度范围为0.5mol/L至5mol/L。
在一种可能的实施方式中,调节所述第一混合溶液中所包含的镍离子、钴离子、锰离子以及铝离子的摩尔比,使所述镍离子、钴离子、锰离子以及铝离子同时完全沉淀。
进一步的,调节锂离子与镍离子、锰离子、钴离子之间的摩尔质量比,进而使其成分配比符合镍钴锰铝四元正极材料的制备,使铝离子与镍离子、锰离子、钴离子在大致相同的时间段与氢氧根结合的形式沉淀,铝离子可以有效进入镍离子、锰离子、钴离子所形成的晶格中以协助获得镍钴锰铝四元正极材料。
在一种可能的实施方式中,将所述第一混合液、所述络合剂及所述沉淀剂通入一反应釜中。
调节所述第一混合液的pH值为10.5至11.5,使所述镍离子、钴离子、锰离子以及铝离子以氢氧化物的形式共同沉淀。
在一种可能的实施方式中,控制所述第一混合液、所述络合剂及所述沉淀剂通入所述反应釜的进料速度范围为2ml/分钟至10ml/分钟。
控制所述反应釜内的温度范围为40℃至94℃。
控制所述反应釜内的搅拌速度范围为280rpm至420rpm。
在其他实施例中,所述络合剂及所述沉淀剂也可先混合并搅拌均匀后再加入第一混合溶液中。
在一种可能的实施方式中,向所述第一混合中加入络合剂及沉淀剂之前,还包括如下步骤:
向所述混合溶液中加入硫代硫酸钠以去除铜离子,其中,硫代硫酸钠的摩尔质量是所述混合溶液所含铜离子的摩尔质量的3至5倍。
步骤S4:向所述第二混合溶液中加入碳酸钠使锂离子沉淀,沉淀的碳酸锂与所述四元前驱体混合得到混合沉淀物。
进一步的,通过添加络合剂,使络合剂与第一混合溶液中的铝离子络合,减缓铝离子的沉淀,并调节第一混合溶液的pH值,使镍离子、钴离子、锰离子以及铝离子实现共同沉淀,提升铝元素在镍钴锰元素中的均匀度。
在一种可能的实施方式中,对所述混合沉淀物进行焙烧前,向所述混合沉淀物中加入锂盐调节摩尔质量比例范围为Li:(Ni+Co+Mn)=1~1.05:1。
进一步的,可通过加入例如碳酸锂或一水氢氧化锂的锂盐调节混合沉淀中锂离子的含量,进而调节锂离子与镍离子、锰离子、钴离子之间的摩尔质量比,进而使其成分配比符合镍钴锰铝四元正极材料的制备。
在一种可能的实施方式中,向所述第二混合溶液中加入的碳酸钠为饱和碳酸钠溶液。
步骤S5:将所述混合沉淀物搅拌均匀后置于空气或氧气的气氛下焙烧得到镍钴锰铝四元正极材料。
步骤S51:将所述混合沉淀物搅拌均匀;
步骤S52:完成搅拌后,将所述混合沉淀物置于空气或氧气的气氛下焙烧得到镍钴锰铝四元正极材料。
进一步的,通过搅拌均匀以及焙烧以获得晶格结构合适的镍钴锰铝四元锂电池正极材料,使得被回收的镍钴锰三元锂电池的材料被充分利用,如图2所示,为应用本申请实施例的镍钴锰三元锂电池制备的镍钴锰铝四元正极材料的电镜图像以及其中铝元素的分布示意图。
实施例1
(1)将废旧镍钴锰三元锂离子电池充分放电后进行物理拆解,得到正极片,将正极片破碎后置于马弗炉中焙烧,焙烧温度为400℃,焙烧时间3小时,使活性物质与铝箔分离。筛分得到废旧正极粉末,将粉末溶解于1.5mol/L硫酸溶液中,按固液比6~8g/L加入淀粉,控制温度为55℃,搅拌浸出30分钟。浸出后过滤得到含有Li+、Ni2+、Co2+、Mn2+、Cu2+、Al3+等离子的第一混合溶液。
(2)向浸出液中加入3倍Cu2+摩尔量的硫代硫酸钠除去Cu2+,过滤后得到净化液。
(3)测定净化液中各金属离子比例,然后根据比例添加对应的硫酸盐,调节Ni、Co、Mn离子的摩尔比为5:2:3,Al:(Ni+Co+Mn)的摩尔比为0.1mol%,然后以NaOH为沉淀剂、氨水为络合剂配置混合碱液,并流通入共沉淀反应釜,调节pH=11.0,氮气为保护气氛,搅拌速度为300rpm,进料结束后开始通入饱和碳酸钠溶液,保持50rpm低速搅拌,陈化16小时,经过滤、洗涤、干燥后得到球形Li2CO3-NCMA复合四元前驱体。
(4)测定前驱体中锂、镍、钴、锰各元素含量后,以碳酸锂按Li:(Ni+Co+Mn)=1.05:1进行锂元素补充,然后放置于管式炉中以5℃/分钟的升温速率升温至850℃后在流动氧气气氛下焙烧15小时,得到NCMA四元正极材料。
实施例2
(1)将废旧镍钴锰三元锂离子电池充分放电后进行物理拆解,得到正极片,将正极片破碎后置于马弗炉中焙烧,焙烧温度为400℃,焙烧时间3小时,使活性物质与铝箔分离。筛分得到废旧正极粉末,将粉末溶解于1.5mol/L硫酸溶液中,按固液比6~8g/L加入淀粉,控制温度为55℃,搅拌浸出30分钟。浸出后过滤得到含有Li+、Ni2+、Co2+、Mn2+、Cu2+、Al3+等离子的第一混合溶液。
(2)向浸出液中加入3倍Cu2+摩尔量的硫代硫酸钠除去Cu2+,过滤后得到净化液。
(3)测定净化液中各金属离子比例,然后根据比例添加对应的硫酸盐,调节Ni、Co、Mn离子的摩尔比为5:2:3,Al:(Ni+Co+Mn)的摩尔比为0.5mol%,然后以NaOH为沉淀剂、氨水为络合剂配置混合碱液,并流通入共沉淀反应釜,调节pH=11.0,氮气为保护气氛,搅拌速度为300rpm,进料结束后开始通入饱和碳酸钠溶液,保持50rpm低速搅拌,陈化16h,经过滤、洗涤、干燥后得到球形Li2CO3-NCMA复合四元前驱体。
(4)测定前驱体中锂、镍、钴、锰各元素含量后,以碳酸锂按Li:(Ni+Co+Mn)=1.05:1进行锂元素补充,然后放置于管式炉中以5℃/分钟的升温速率升温至850℃后在流动氧气气氛下焙烧15小时,得到NCM523三元正极材料。
实施例3
(1)将废旧镍钴锰三元锂离子电池充分放电后进行物理拆解,得到正极片,将正极片破碎后置于马弗炉中焙烧,焙烧温度为400℃,焙烧时间3小时,使活性物质与铝箔分离。筛分得到废旧正极粉末,将粉末溶解于1.5mol/L硫酸溶液中,按固液比6~8g/L加入淀粉,控制温度为55℃,搅拌浸出30分钟。浸出后过滤得到含有Li+、Ni2+、Co2+、Mn2+、Cu2+、Al3+等离子的第一混合溶液。
(2)向浸出液中加入3倍Cu2+摩尔量的硫代硫酸钠除去Cu2+,过滤后得到净化液。
(3)测定净化液中各金属离子比例,然后根据比例添加对应的硫酸盐,调节Ni、Co、Mn离子的摩尔比为5:2:3,Al:(Ni+Co+Mn)的摩尔比为1mol%,然后以NaOH为沉淀剂、氨水为络合剂配置混合碱液,并流通入共沉淀反应釜,调节pH=11.0,氮气为保护气氛,搅拌速度为300rpm,进料结束后开始通入饱和碳酸钠溶液,保持50rpm低速搅拌,陈化16小时,经过滤、洗涤、干燥后得到球形Li2CO3-NCMA复合四元前驱体。
(4)测定前驱体中锂、镍、钴、锰各元素含量后,以碳酸锂按Li:(Ni+Co+Mn)=1.05:1进行锂元素补充,然后放置于管式炉中以5℃/分钟的升温速率升温至850℃后在流动氧气气氛下焙烧15小时,得到NCM523三元正极材料。
实施例4
(1)将废旧镍钴锰三元锂离子电池充分放电后进行物理拆解,得到正极片,将正极片破碎后置于马弗炉中焙烧,焙烧温度为400℃,焙烧时间3小时,使活性物质与铝箔分离。筛分得到废旧正极粉末,将粉末溶解于1.5mol/L硫酸溶液中,按固液比6~8g/L加入淀粉,控制温度为55℃,搅拌浸出30分钟。浸出后过滤得到含有Li+、Ni2+、Co2+、Mn2+、Cu2+、Al3+等离子的第一混合溶液。
(2)向浸出液中加入3倍Cu2+摩尔量的硫代硫酸钠除去Cu2+,过滤后得到净化液。
(3)测定净化液中各金属离子比例,然后根据比例添加对应的硫酸盐,调节Ni、Co、Mn离子的摩尔比为5:2:3,Al:(Ni+Co+Mn)的摩尔比为1.5mol%,然后以NaOH为沉淀剂、氨水为络合剂配置混合碱液,并流通入共沉淀反应釜,调节pH=11.0,氮气为保护气氛,搅拌速度为300rpm,进料结束后开始通入饱和碳酸钠溶液,保持50rpm低速搅拌,陈化16小时,经过滤、洗涤、干燥后得到球形Li2CO3-NCMA复合四元前驱体。
(4)测定前驱体中锂、镍、钴、锰各元素含量后,以碳酸锂按Li:(Ni+Co+Mn)=1.05:1进行锂元素补充,然后放置于管式炉中以5℃/分钟的升温速率升温至850℃后在流动氧气气氛下焙烧15小时,得到NCM523三元正极材料。
如图3所示,为具备本申请实施例1至4所制得的镍钴锰铝四元正极材料与普通NCM523正极材料组装的锂离子电池的恒流充放电性能对比图,由图可知,应用本申请实施例获得的镍钴锰铝四元正极材料的电池具备更好的循环次数。
上文中,参照附图描述了本申请的具体实施方式。但是,本领域中的普通技术人员能够理解,在不偏离本申请的范围的情况下,还可以对本申请的具体实施方式作各种变更和替换。这些变更和替换都落在本申请所限定的范围内。

Claims (12)

1.一种镍钴锰三元锂电池的回收利用方法,其特征在于,包括如下步骤:
将镍钴锰三元锂电池进行前处理得到正极粉末;
将所述正极粉末溶解于酸溶液,并加入还原剂,获得第一混合溶液;
向所述第一混合液中加入络合剂以及沉淀剂,所述络合剂与铝离子络合,调节所述第一混合溶液的pH值,使镍离子、钴离子、锰离子以及铝离子沉淀得到四元前驱体,并获得第二混合溶液;以及
向所述第二混合溶液中加入碳酸钠使锂离子沉淀,沉淀的碳酸锂与所述四元前驱体混合得到混合沉淀物。
2.如权利要求1所述的镍钴锰三元锂电池的回收利用方法,其特征在于,还包括如下步骤:
将所述混合沉淀物搅拌均匀;以及
完成搅拌后,将所述混合沉淀物置于空气或氧气气氛下焙烧得到镍钴锰铝四元正极材料。
3.如权利要求2所述的镍钴锰三元锂电池的回收利用方法,其特征在于,对所述混合沉淀物进行焙烧前,向所述混合沉淀物中加入锂盐调节摩尔质量比例范围为Li:(Ni+Co+Mn)=1~1.05:1。
4.如权利要求1所述的镍钴锰三元锂电池的回收利用方法,其特征在于,所述络合剂包括氨水,所述络合剂的浓度范围为0.1mol/L至2.5mol/L。
5.如权利要求1所述的镍钴锰三元锂电池的回收利用方法,其特征在于,所述沉淀剂包括氢氧化钠,所述沉淀剂的浓度范围为0.5mol/L至5mol/L。
6.如权利要求1所述的镍钴锰三元锂电池的回收利用方法,其特征在于,所述还原剂包括淀粉,所述还原剂用于将大于二价的镍离子、钴离子、锰离子以及铝离子还原至二价。
7.如权利要求1所述的镍钴锰三元锂电池的回收利用方法,其特征在于,调节所述第一混合溶液中所包含的镍离子、钴离子、锰离子以及铝离子的摩尔比,使所述镍离子、钴离子、锰离子以及铝离子同时完全沉淀。
8.如权利要求1所述的镍钴锰三元锂电池的回收利用方法,其特征在于:
将所述第一混合液、所述络合剂及所述沉淀剂通入一反应釜中;
调节所述第一混合液的pH值为10.5至11.5,使所述镍离子、钴离子、锰离子以及铝离子以氢氧化物的形式共同沉淀。
9.如权利要求8所述的镍钴锰三元锂电池的回收利用方法,其特征在于:
控制所述第一混合液、所述络合剂及所述沉淀剂通入所述反应釜的进料速度范围为2ml/分钟至10ml/分钟;
控制所述反应釜内的温度范围为40℃至94℃;以及
控制所述反应釜内的搅拌速度范围为280rpm至420rpm。
10.如权利要求1所述的镍钴锰三元锂电池的回收利用方法,其特征在于,将镍钴锰三元锂电池进行前处理得到所述正极粉末包括:
将镍钴锰三元锂电池进行放电并拆解得到带有铝箔的正极片;
将所述正极片粉碎;
将粉碎后的正极在350℃至550℃温度范围下焙烧1至3小时;以及
对焙烧后的正极极片进行筛分得到所述正极粉末。
11.如权利要求1所述的镍钴锰三元锂电池的回收利用方法,其特征在于,向所述第一混合中加入络合剂及沉淀剂之前,还包括如下步骤:
向所述混合溶液中加入硫代硫酸钠以去除铜离子,其中,硫代硫酸钠的摩尔质量是所述混合溶液所含铜离子的摩尔质量的3至5倍。
12.如权利要求1所述的镍钴锰三元锂电池的回收利用方法,其特征在于,向所述第二混合溶液中加入的碳酸钠为饱和碳酸钠溶液。
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