[發(fā)明專利]一種廢舊三元鋰離子電池正極材料固相再生的方法

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• 申請?zhí)枺?/td>: 201710774006.8
• 申請日: 2017-08-31
• 公開（公告）號: CN107706477A
• 公開（公告）日: 2018-02-16
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 萬承平;付海闊;湯依偉;李文津;肖利
• 申請（專利權(quán)）人: 長沙佳納鋰業(yè)科技有限公司;廣東佳納能源科技有限公司
• 主分類號: H01M10/54
• 分類號: H01M10/54
• 代理公司: 廣州粵高專利商標(biāo)代理有限公司44102
• 代理人: 羅曉林

1.一種廢舊三元鋰離子電池正極材料固相再生的方法，其特征在于包括以下步驟：

（1）將廢舊三元鋰電池放完殘余電量，再把電池精細(xì)化拆解，取出正極片，將正極片洗滌、烘干；

（2）將烘干的廢舊三元鋰電池正極片，在300~500°C，熱處理4~8h后，將熱處理后的三元正極材料和鋁箔或?qū)щ妱┖Y分分離；

（3）通過對預(yù)處理后的廢舊三元正極材料進(jìn)行元素分析，再配入鋰源、鈷源、鎳源和錳源調(diào)節(jié)元素摩爾比為nLi:nCo:nNi:nMn=1:x:y:z,其中x+y+z=1；

（4）廢舊三元正極材料添加鋰源、鈷源、鎳源和錳源后，再進(jìn)行混料球磨，在惰性氣氛或真空氣氛下，以5~10℃/min升至400~600℃，并保持1~3h后，隨爐冷卻，得到預(yù)燒結(jié)固體；

（5）隨后加入導(dǎo)電劑和摻雜金屬離子，在空氣氣氛下以5~15℃/min升至750~950℃并保溫4~8h，隨爐冷卻得到三元正極材料。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的廢舊三元鋰離子電池正極材料固相再生的方法，其特征在于：步驟（3）中，所述鋰源為碳酸鋰、氫氧化鋰和/或草酸鋰。

3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的廢舊三元鋰離子電池正極材料固相再生的方法，其特征在于：步驟（3）中，所述鈷源為無水草酸鈷、醋酸鈷和碳酸鈷中的一種或兩種以上的混合物。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的廢舊三元鋰離子電池正極材料固相再生的方法，其特征在于：步驟（3）中，所述鎳源為無水草酸鎳、醋酸鎳和碳酸鎳中的一種或兩種以上的混合物。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的廢舊三元鋰離子電池正極材料固相再生的方法，其特征在于：步驟（3）中，所述錳源為無水草酸錳、醋酸錳和碳酸錳中的一種或兩種以上的混合物。

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的廢舊三元鋰離子電池正極材料固相再生的方法，其特征在于：步驟（3）中， x:y:z的比值為=1:1:1或6:2:2、或5:2:3、或4:2:4。

7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的廢舊三元鋰離子電池正極材料固相再生的方法，其特征在于：步驟（4）中，所述的惰性氣氛為氮?dú)狻⒑狻⒛蕷饣驓鍤狻?/p>

8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的廢舊三元鋰離子電池正極材料固相再生的方法，其特征在于：步驟（5）中，所述導(dǎo)電劑為葡萄糖、蔗糖、石墨烯、醋酸纖維素和碳納米管中的一種或兩種以上的混合物，導(dǎo)電劑的添加量為待修復(fù)的三元正極材料質(zhì)量的1~10%。

9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的廢舊三元鋰離子電池正極材料固相再生的方法，其特征在于：步驟（5）中，所述金屬離子以金屬氧化物的形式加入。

10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的廢舊三元鋰離子電池正極材料固相再生的方法，其特征在于：所述金屬氧化物選自于銅、鎂、鈦、鋅、鈮、鋁、釩的氧化物。