[發明專利]提升廢舊鋰離子電池再生的正極活性材料電學性能的方法

在審

• 申請號: 201810673127.8
• 申請日: 2018-06-26
• 公開（公告）號: CN110649343A
• 公開（公告）日: 2020-01-03
• 發明（設計）人: 楊聲海;介亞菲;張剛;賴延清;繆永華;黃勇;陳佳杰;張凱;田忠良;薛馳;陳永明;何靜;唐朝波;楊聲榮
• 申請（專利權）人: 中天儲能科技有限公司;中南大學;中天新興材料有限公司;江蘇中天科技股份有限公司
• 主分類號: H01M10/54
• 分類號: H01M10/54;H01M10/0525
• 代理公司: 44334 深圳市賽恩倍吉知識產權代理有限公司
• 代理人: 蘇廣秀;徐麗

1.一種提升廢舊鋰離子電池再生的正極活性材料電學性能的方法，其特征在于，從廢舊鋰離子電池中獲得需要回收的廢舊正極活性材料；將廢舊正極活性材料置于酸液中，在負壓條件或者在連續氣流吹掃下進行熟化除氟處理；對熟化除氟處理后的溶液進行水浸出，得到酸性浸出液，對酸性浸出液依次進行除銅、除鋁、調控P、Fe、Li摩爾比為(1.0～1.1)︰1︰1、以及共沉淀處理，得到再生的正極活性材料。

2.如權利要求1所述的方法，其特征在于，對廢舊正極活性材料進行熟化除氟處理，用于提升再生的正極活性材料的放電容量。

3.如權利要求1所述的方法，其特征在于，所述的酸液為無機強酸溶液；所述的酸液為鹽酸、硫酸和磷酸中的至少一種；

所述酸液為濃鹽酸、濃硫酸、濃磷酸中的至少一種；所述的酸液的H⁺濃度不低于12mol/L。

4.如權利要求1所述的方法，其特征在于，熟化過程的溫度為100～255℃；時間0.5h～5.0h。

5.如權利要求1所述的方法，其特征在于，熟化過程的真空度不高于0.09MPa；連續氣流吹掃過程中，氣流的流量不低于500ml/min。

6.如權利要求1所述的方法，其特征在于，控制再生的正極活性材料的氟含量不高于20ppm。

7.如權利要求1～6任一項所述的方法，其特征在于，所述的廢舊鋰離子電池為廢舊磷酸鐵鋰電池。

8.如權利要求1所述的方法，其特征在于，水浸出過程中，水的體積與正極活性材料質量比為3︰1mL/g～10︰1mL/g，水浸出溫度為常溫～95℃，水浸出時間為0.5h～5.0h；

除銅過程包括向酸性浸出液中添加鐵粉，進行除銅處理，得到除銅浸出液；其中，鐵粉加入量為理論用摩爾量的1.0～1.5倍，除銅反應溫度為常溫～95℃，除銅反應時間為0.25h～2.0h；

對除銅浸出液進行萃取除鋁處理，得到除鋁浸出液；

萃取除鋁處理過程中，所述的萃取劑為P204(二(2-乙基己基)磷酸酯)-磺化煤油混合液，其中，P204濃度為0.6mol/L～1.5mol/L；萃取過程的相比1︰1～1/5，水相初始pH值為1.5～3.0；

調整除鋁浸出液的Li︰Fe︰P摩爾比例為(1.0～1.1)︰1︰1。

9.如權利要求1所述的方法，其特征在于，共沉淀包括向調整Li︰Fe︰P摩爾比后的溶液中加入抗壞血酸，在50℃～100℃下攪拌1.0h～3.0h，控制pH值＝7～11，過濾，得到再生的正極活性材料。