JP2000264641A - リチウムイオン二次電池の正極材料からの酸化コバルトの製造方法 - Google Patents
リチウムイオン二次電池の正極材料からの酸化コバルトの製造方法Info
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- JP2000264641A JP2000264641A JP11531299A JP11531299A JP2000264641A JP 2000264641 A JP2000264641 A JP 2000264641A JP 11531299 A JP11531299 A JP 11531299A JP 11531299 A JP11531299 A JP 11531299A JP 2000264641 A JP2000264641 A JP 2000264641A
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- cobalt
- cobalt oxide
- lithium ion
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- Y—GENERAL 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
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02W—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO WASTEWATER TREATMENT OR WASTE MANAGEMENT
- Y02W30/00—Technologies for solid waste management
- Y02W30/50—Reuse, recycling or recovery technologies
- Y02W30/84—Recycling of batteries or fuel cells
Abstract
(57)【要約】
【目的】リチウムイオン電池の正極材料より、安価にコ
バルトを高品位酸化コバルトとして回収する方法の提供
を目的とする。 【構成】コバルト酸リチウム含有物に硫黄を添加し、還
元雰囲気中２７０〜３５０℃で一次焙焼を行い、水洗
後、酸化雰囲気中７５０〜９００℃で二次培焼を行う酸
化コバルトの製造方法。 【効果】リチウムイオン二次電池の正極材料より、コバ
ルト酸リチウム含有物を２段階焙焼することにより、高
品位酸化コバルトの製造が容易となり、経済性を向上さ
せた。
バルトを高品位酸化コバルトとして回収する方法の提供
を目的とする。 【構成】コバルト酸リチウム含有物に硫黄を添加し、還
元雰囲気中２７０〜３５０℃で一次焙焼を行い、水洗
後、酸化雰囲気中７５０〜９００℃で二次培焼を行う酸
化コバルトの製造方法。 【効果】リチウムイオン二次電池の正極材料より、コバ
ルト酸リチウム含有物を２段階焙焼することにより、高
品位酸化コバルトの製造が容易となり、経済性を向上さ
せた。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明はリチウムイオン二次
電池の正極材料から酸化コバルトを製造する方法に関す
る。
電池の正極材料から酸化コバルトを製造する方法に関す
る。
【０００２】
【従来の技術】リチウムイオン二次電池の正極材は、コ
バルト酸リチウムとカーボン系の導電剤および結着剤と
してフッ素系の樹脂が混合され、アルミ箔に塗布されて
いる。このような正極材からコバルトを回収する従来の
方法は、鉱酸で溶解し、不溶性の有機物を分離除去後中
和薬剤を用い、コバルト塩として回収する方法や、コバ
ルトイオンを有機溶媒で選択的に抽出する方法等が提案
されている。
バルト酸リチウムとカーボン系の導電剤および結着剤と
してフッ素系の樹脂が混合され、アルミ箔に塗布されて
いる。このような正極材からコバルトを回収する従来の
方法は、鉱酸で溶解し、不溶性の有機物を分離除去後中
和薬剤を用い、コバルト塩として回収する方法や、コバ
ルトイオンを有機溶媒で選択的に抽出する方法等が提案
されている。
【０００３】あるいは廃リチウムイオン二次電池を高温
の還元条件で培焼し、金属コバルトとして、磁選分離す
る回収方法が提案されている。
の還元条件で培焼し、金属コバルトとして、磁選分離す
る回収方法が提案されている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】正極材を塩酸や硝酸等
の鉱酸で溶解し、中和してコバルト塩としてコバルトを
回収する方法は、溶解の際、塩酸を使用すると塩素ガス
が発生し、硝酸を使用すると亜硝酸ガスが発生し、これ
らの酸性ガスの処理に多大な費用を要している。また抽
出剤でコバルトイオンを抽出する方法は、抽出したあと
の酸廃液の処理にも多量のアルカリが必要になり、廃液
処理に多大な問題が発生している。
の鉱酸で溶解し、中和してコバルト塩としてコバルトを
回収する方法は、溶解の際、塩酸を使用すると塩素ガス
が発生し、硝酸を使用すると亜硝酸ガスが発生し、これ
らの酸性ガスの処理に多大な費用を要している。また抽
出剤でコバルトイオンを抽出する方法は、抽出したあと
の酸廃液の処理にも多量のアルカリが必要になり、廃液
処理に多大な問題が発生している。
【０００５】また高温の還元雰囲気で培焼して金属コバ
ルトとして磁選分離する方法が提案されているが、高温
の焙焼条件ではいったん分解して、リチウムとコバルト
がそれぞれ単離されても、その一部が再び結合してしま
い、リチウムの分離が困難になる。
ルトとして磁選分離する方法が提案されているが、高温
の焙焼条件ではいったん分解して、リチウムとコバルト
がそれぞれ単離されても、その一部が再び結合してしま
い、リチウムの分離が困難になる。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明は上記課題を解決
するものとして、正極材より分離したコバルト酸リチウ
ム含有物に硫黄を添加することにより、低温の還元雰囲
気でコバルト酸リチウムの分解を行い、硫黄と反応させ
ることにより、コバルトとの再結合が防止できることを
見いだした。
するものとして、正極材より分離したコバルト酸リチウ
ム含有物に硫黄を添加することにより、低温の還元雰囲
気でコバルト酸リチウムの分解を行い、硫黄と反応させ
ることにより、コバルトとの再結合が防止できることを
見いだした。
【０００７】また本発明は、コバルト酸リチウムを分解
し、次に分解により副生したリチウム塩を水洗除去し、
ついで高温の酸化雰囲気で二次焙焼を行うことにより、
副生した硫化コバルトの脱硫および酸化が可能なことを
見いだし、高品位酸化コバルトの製造方法を発明するに
至った。
し、次に分解により副生したリチウム塩を水洗除去し、
ついで高温の酸化雰囲気で二次焙焼を行うことにより、
副生した硫化コバルトの脱硫および酸化が可能なことを
見いだし、高品位酸化コバルトの製造方法を発明するに
至った。
【０００８】
【作用】本発明においては、まず硫黄をコバルト酸リチ
ウム含有物に混合する。その添加比はコバルト酸リチウ
ムに対して、０．５〜１．２５当量とし、好ましくは
０．５〜１．０当量である。ついで還元雰囲気下で一次
焙焼を行う、焙焼温度は２７０℃以上で、３５０℃まで
が好ましい。本焙焼条件がコバルト酸リチウムを効率良
く還元、分解する。
ウム含有物に混合する。その添加比はコバルト酸リチウ
ムに対して、０．５〜１．２５当量とし、好ましくは
０．５〜１．０当量である。ついで還元雰囲気下で一次
焙焼を行う、焙焼温度は２７０℃以上で、３５０℃まで
が好ましい。本焙焼条件がコバルト酸リチウムを効率良
く還元、分解する。
【０００９】ついで、分解により副生したリチウム塩を
水洗により除去した後、酸化雰囲気下で二次焙焼を行
う。焙焼温度は７５０℃以上９００℃までが好ましい。
本焙焼条件で脱硫と酸化反応により、高品位の酸化コバ
ルトが生成する。
水洗により除去した後、酸化雰囲気下で二次焙焼を行
う。焙焼温度は７５０℃以上９００℃までが好ましい。
本焙焼条件で脱硫と酸化反応により、高品位の酸化コバ
ルトが生成する。
【００１０】
【実施例】実施例１ コバルト酸リチウム含有物（品位
９０％）１１．００ｇに約０．５当量の硫黄１．６０ｇ
を加え良く混合してから、還元雰囲気下で３５０℃で１
時間一次焙焼を行いコバルト酸リチウムを分解した。生
成したリチウム塩等を水洗して除去後、酸化雰囲気下で
９００℃で３時間二次焙焼を行い酸化コバルトを得た。
酸化コバルト０．１ｇを精秤し、王水で溶解後、全量を
１００ｍｌとし、残留リチウムを原子吸光分析で、残留
硫黄をＩＣＰ分析で、コバルト含量をＥＤＴＡ滴定でそ
れぞれ定量し、残留リチウム２２６ｐｐｍ，残留硫黄１
２１ｐｐｍコバルト含量７２．２％の酸化コバルトを得
た。
９０％）１１．００ｇに約０．５当量の硫黄１．６０ｇ
を加え良く混合してから、還元雰囲気下で３５０℃で１
時間一次焙焼を行いコバルト酸リチウムを分解した。生
成したリチウム塩等を水洗して除去後、酸化雰囲気下で
９００℃で３時間二次焙焼を行い酸化コバルトを得た。
酸化コバルト０．１ｇを精秤し、王水で溶解後、全量を
１００ｍｌとし、残留リチウムを原子吸光分析で、残留
硫黄をＩＣＰ分析で、コバルト含量をＥＤＴＡ滴定でそ
れぞれ定量し、残留リチウム２２６ｐｐｍ，残留硫黄１
２１ｐｐｍコバルト含量７２．２％の酸化コバルトを得
た。
【００１１】実施例２ コバルト酸リチウム含有物（品
位９０％）１１．００ｇに約１．０当量の硫黄３．２０
ｇを加え良く混合した後、還元雰囲気下で３００℃で１
時間一次焙焼を行った後、半分に分割し、一方を後述の
比較例用とし、もう一方を水洗してリチウム塩等を除去
後、酸化雰囲気下で９００℃で２時間二次培焼を行っ
た。生成酸化コバルト０．１ｇを精秤後、王水で溶解
し、上記と同様にリチウム、硫黄、コバルトを分析した
結果、リチウム２５７ｐｐｍ，硫黄１８１ｐｐｍ，コバ
ルト含量７０．１％であった。
位９０％）１１．００ｇに約１．０当量の硫黄３．２０
ｇを加え良く混合した後、還元雰囲気下で３００℃で１
時間一次焙焼を行った後、半分に分割し、一方を後述の
比較例用とし、もう一方を水洗してリチウム塩等を除去
後、酸化雰囲気下で９００℃で２時間二次培焼を行っ
た。生成酸化コバルト０．１ｇを精秤後、王水で溶解
し、上記と同様にリチウム、硫黄、コバルトを分析した
結果、リチウム２５７ｐｐｍ，硫黄１８１ｐｐｍ，コバ
ルト含量７０．１％であった。
【００１２】実施例３ コバルト酸リチウム含有物（品
位９０％）１１．００ｇに約１．２５当量の硫黄４．０
０ｇを加え良く混合した後、還元雰囲気下で３００℃で
１時間一次焙焼を行った後、水洗してリチウム塩等を除
去後、酸化雰囲気下で９００℃で２時間二次培焼を行っ
た。生成酸化コバルト０．１ｇを精秤後、王水で溶解
し、上記と同様にリチウム、硫黄、コバルトを分析した
結果、リチウム２９２ｐｐｍ，硫黄１３５ｐｐｍ，コバ
ルト含量７０．７％であった。
位９０％）１１．００ｇに約１．２５当量の硫黄４．０
０ｇを加え良く混合した後、還元雰囲気下で３００℃で
１時間一次焙焼を行った後、水洗してリチウム塩等を除
去後、酸化雰囲気下で９００℃で２時間二次培焼を行っ
た。生成酸化コバルト０．１ｇを精秤後、王水で溶解
し、上記と同様にリチウム、硫黄、コバルトを分析した
結果、リチウム２９２ｐｐｍ，硫黄１３５ｐｐｍ，コバ
ルト含量７０．７％であった。
【００１３】比較例１ 実施例２に記載の半量を酸化雰
囲気下で９００℃で２時間二次焙焼を行った後、水洗を
行い乾燥後、試料０．１ｇを精秤し、王水で溶解後リチ
ウム、硫黄、コバルトを分析した結果、リチウム１３６
０ｐｐｍ、硫黄２２．５％，コバルト含量６７．８％で
あり硫黄の除去が出来なかった。
囲気下で９００℃で２時間二次焙焼を行った後、水洗を
行い乾燥後、試料０．１ｇを精秤し、王水で溶解後リチ
ウム、硫黄、コバルトを分析した結果、リチウム１３６
０ｐｐｍ、硫黄２２．５％，コバルト含量６７．８％で
あり硫黄の除去が出来なかった。
【００１４】比較例２ コバルト酸リチウム含有物（品
位９０％）１１．００ｇに約１．０当量の炭素１．２０
ｇを加え良く混合した後、還元雰囲気下で９００℃で４
時間焙焼を行った後、水洗を行い乾燥後、試料０．１ｇ
を精秤し、王水で溶解後リチウム、コバルトを分析した
結果、リチウムは４．７８％、コバルトは６３．９％で
ありリチウムの除去が出来なかった。
位９０％）１１．００ｇに約１．０当量の炭素１．２０
ｇを加え良く混合した後、還元雰囲気下で９００℃で４
時間焙焼を行った後、水洗を行い乾燥後、試料０．１ｇ
を精秤し、王水で溶解後リチウム、コバルトを分析した
結果、リチウムは４．７８％、コバルトは６３．９％で
ありリチウムの除去が出来なかった。
【００１５】
【発明の効果】本発明によれば、リチウムイオン二次電
池製造工程より発生する正極材料より、コバルトを簡便
な工程で酸化コバルトとして回収できる経済性に優れ
た、高品位の酸化コバルト製造方法である。
池製造工程より発生する正極材料より、コバルトを簡便
な工程で酸化コバルトとして回収できる経済性に優れ
た、高品位の酸化コバルト製造方法である。
Claims (4)
- 【請求項１】 リチウムイオン二次電池の正極材料より
分離したコバルト酸リチウム含有物に硫黄を添加し、還
元雰囲気で一次焙焼を行い、ついで水洗してリチウム塩
を除去後、二次焙焼を酸化雰囲気で行うリチウムイオン
二次電池の正極材料からの酸化コバルトの製造方法。 - 【請求項２】 硫黄の添加量がコバルト酸リチウムに対
して、０．５当量〜１．２５当量である請求項１に記載
のリチウムイオン二次電池正極材料からの酸化コバルト
の製造方法。 - 【請求項３】 一次培焼を還元雰囲気下で、温度２７０
℃〜３５０℃の範囲で行う、請求項１、および２に記載
のリチウムイオン二次電池の正極材料からの酸化コバル
トの製造方法。 - 【請求項４】 一次焙焼後、水洗工程によりリチウム塩
を除去してから、酸化雰囲気下で、二次焙焼を温度７５
０℃〜９００℃の範囲で行う請求項１、２、および３に
記載のリチウムイオン二次電池正極材料からの酸化コバ
ルトの製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11531299A JP2000264641A (ja) | 1999-03-19 | 1999-03-19 | リチウムイオン二次電池の正極材料からの酸化コバルトの製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11531299A JP2000264641A (ja) | 1999-03-19 | 1999-03-19 | リチウムイオン二次電池の正極材料からの酸化コバルトの製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000264641A true JP2000264641A (ja) | 2000-09-26 |
Family
ID=14659515
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11531299A Pending JP2000264641A (ja) | 1999-03-19 | 1999-03-19 | リチウムイオン二次電池の正極材料からの酸化コバルトの製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2000264641A (ja) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100918845B1 (ko) * | 2007-10-31 | 2009-09-28 | 인하대학교 산학협력단 | 전기화학 증착법에 의한 중간세공 구조를 갖는사산화삼코발트 박막의 제조방법 및 이를 이용하여제조되는 사산화삼코발트 박막 |
| CN104157926A (zh) * | 2014-08-07 | 2014-11-19 | 柳州市生产力促进中心 | 一种锂电池回收工艺 |
| CN104466293A (zh) * | 2014-12-30 | 2015-03-25 | 兰州理工大学 | 锂离子电池正极材料钴酸锂废料的再生方法 |
| CN104577246A (zh) * | 2015-01-04 | 2015-04-29 | 合肥国轩高科动力能源股份公司 | 废旧锂离子电池正、负极料的回收方法与回收装置 |
| CN108140909A (zh) * | 2015-07-06 | 2018-06-08 | 阿特罗循环私营有限责任公司 | 从废锂离子电池中回收金属的方法 |
| CN113206310A (zh) * | 2021-04-19 | 2021-08-03 | 中南大学 | 一种废旧钴酸锂电池正极材料回收再生钠离子电池负极材料的方法 |
-
1999
- 1999-03-19 JP JP11531299A patent/JP2000264641A/ja active Pending
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100918845B1 (ko) * | 2007-10-31 | 2009-09-28 | 인하대학교 산학협력단 | 전기화학 증착법에 의한 중간세공 구조를 갖는사산화삼코발트 박막의 제조방법 및 이를 이용하여제조되는 사산화삼코발트 박막 |
| CN104157926A (zh) * | 2014-08-07 | 2014-11-19 | 柳州市生产力促进中心 | 一种锂电池回收工艺 |
| CN104466293A (zh) * | 2014-12-30 | 2015-03-25 | 兰州理工大学 | 锂离子电池正极材料钴酸锂废料的再生方法 |
| CN104577246A (zh) * | 2015-01-04 | 2015-04-29 | 合肥国轩高科动力能源股份公司 | 废旧锂离子电池正、负极料的回收方法与回收装置 |
| CN108140909A (zh) * | 2015-07-06 | 2018-06-08 | 阿特罗循环私营有限责任公司 | 从废锂离子电池中回收金属的方法 |
| JP2018528593A (ja) * | 2015-07-06 | 2018-09-27 | アッテロ リサイクリング ピーヴィティ． リミテッド | 使用済みＬｉイオン電池から金属を回収する方法 |
| JP7249781B2 (ja) | 2015-07-06 | 2023-03-31 | アッテロ リサイクリング ピーヴィティ． リミテッド | 使用済みＬｉイオン電池から金属を回収する方法 |
| CN113206310A (zh) * | 2021-04-19 | 2021-08-03 | 中南大学 | 一种废旧钴酸锂电池正极材料回收再生钠离子电池负极材料的方法 |
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