[發(fā)明專利]一種再生型鋰離子正極材料及其制備方法

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• 申請?zhí)枺?/td>: 201810299408.1
• 申請日: 2018-03-30
• 公開（公告）號: CN108565419A
• 公開（公告）日: 2018-09-21
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 趙瑞瑞;繆建麟;陳紅雨;黃嘉俊
• 申請（專利權(quán)）人: 華南師范大學(xué)
• 主分類號: H01M4/36
• 分類號: H01M4/36;H01M4/505;H01M4/525;H01M4/62;H01M10/54;H01M10/0525
• 代理公司: 廣州嘉權(quán)專利商標(biāo)事務(wù)所有限公司 44205
• 代理人: 胡輝

1.一種再生型鋰離子正極材料的制備方法，包括如下步驟：

1)將廢舊鋰離子電池正極極片，浸泡于有機溶液中，攪拌，收集沉淀物；

2)將沉淀物煅燒，后酸浸處理，得浸出液，萃取，得萃取液；

3)在萃取液中加入鎳、錳和鈷鹽，調(diào)整溶液中Ni²⁺、Mn²⁺和Co²⁺的摩爾比，得調(diào)整液；

4)在調(diào)整液中加入沉淀劑，共沉淀，得再生前驅(qū)體；

5)將再生前驅(qū)體與鋰源混合，后煅燒，得再生型鋰離子正極材料；

其特征在于：步驟4)中共沉淀至含有炭材料的分散液中。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的再生型鋰離子正極材料的制備方法，其特征在于：步驟2)中用于酸浸處理的溶液為無機酸或有機酸與氧化劑的混合溶液，其中氧化劑的質(zhì)量分數(shù)為10～30％，體積為無機酸或有機酸溶液的5～20％，所述的無機酸選自硫酸、鹽酸、硝酸、磷酸中的至少一種，所述的有機酸選自檸檬酸、羧酸、磺酸、亞磺酸、抗壞血酸中的至少一種，所述的氧化劑選自高錳酸鉀、雙氧水中的至少一種。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的再生型鋰離子正極材料的制備方法，其特征在于：步驟3)調(diào)整后溶液中的Ni²⁺、Mn²⁺和Co²⁺摩爾比為(4～6)：(2.5～3.5)：(1.5～2.5)。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的再生型鋰離子正極材料的制備方法，其特征在于：步驟4)中所述的沉淀劑選自草酸、碳酸中的至少一種，沉淀劑中陰離子與M²⁺摩爾比為1：1～1：1.2，其中M²⁺表示為Co²⁺+Mn²⁺+Ni²⁺。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的再生型鋰離子正極材料的制備方法，其特征在于：所述的炭材料選自炭黑、活性炭、石墨、碳納米管、石墨烯、乙炔黑中的至少一種。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的再生型鋰離子正極材料的制備方法，其特征在于：所述的炭材料，其投料量占所得再生型鋰離子正極材料質(zhì)量的5～30％。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的再生型鋰離子正極材料的制備方法，其特征在于：所述的分散液選自水、乙醇、丙三醇、異丙醇、乙二醇、正丁醇中的至少一種。

8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的再生型鋰離子正極材料的制備方法，其特征在于：步驟5)中加入鋰源的量為使得混合物中M²⁺與Li⁺的摩爾比為1：1～1：1.2，其中M²⁺表示為Co²⁺+Mn²⁺+Ni²⁺。

9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的再生型鋰離子正極材料的制備方法，其特征在于：步驟5)中所述的煅燒包括兩次煅燒處理，第一次煅燒處理的溫度為400～500℃，第二次煅燒處理的溫度為800～1100℃。

10.權(quán)利要求1～9任意一項所述的再生型鋰離子正極材料的制備方法得到的正極材料，其特征在于：所述的再生型鋰離子正極材料的比表面積為10m²g^-1以上，優(yōu)選10～25m²g^-1。