[發明專利]一種廢舊鎳鈷錳酸鋰三元正極材料再生的方法

有效

• 申請號: 201810872569.5
• 申請日: 2018-08-02
• 公開（公告）號: CN109065996B
• 公開（公告）日: 2020-02-04
• 發明（設計）人: 周濤;莊璐琪;孫琮皓
• 申請（專利權）人: 中南大學
• 主分類號: H01M10/54
• 分類號: H01M10/54;H01M4/505;H01M4/525;B09B3/00;C22B7/00
• 代理公司: 43114 長沙市融智專利事務所(普通合伙)
• 代理人: 張偉;魏娟

1.一種廢舊鎳鈷錳酸鋰三元正極材料再生的方法，其特征在于：包括以下步驟：

1)將廢舊鎳鈷錳酸鋰三元正極材料采用磷酸-檸檬酸混酸溶液浸出，得到浸出液；所述浸出的條件為：磷酸-檸檬酸混酸溶液中酸總濃度為0.3～0.7M，磷酸濃度≤0.6M，浸出固液比為15～40g/L，浸出溫度為50～95℃，浸出時間為5～60min；

2)所述浸出液通過鎳鹽、鈷鹽和錳鹽調節其鎳離子、鈷離子和錳離子的摩爾比例滿足鎳鈷錳酸鋰三元正極材料中鎳、鈷和錳的元素摩爾比例要求后，添加至草酸溶液中進行共沉淀反應，得到鎳鈷錳草酸鹽；所述共沉淀反應的條件為：在500～850rpm攪拌速度下，將浸出液滴加至濃度為0.3～0.7M的草酸溶液中，同時調節體系pH＝1～4，在溫度為25～60℃條件下反應4～6h；草酸溶液中草酸的摩爾量與浸出液中鎳離子、鈷離子和錳離子總摩爾量之比為1.0～1.5:1；

3)將鎳鈷錳草酸鹽預煅燒，得到鎳鈷錳氧化物；所述鎳鈷錳氧化物與鋰源通過研磨混合后，煅燒，即得再生鎳鈷錳酸鋰三元正極材料；所述預煅燒的條件為：在450～550℃溫度下，預煅燒4～6h；所述煅燒的條件為：在750～950℃溫度下，煅燒6～18h。

2.根據權利要求1所述的一種廢舊鎳鈷錳酸鋰三元正極材料再生的方法，其特征在于：所述浸出的條件為：磷酸-檸檬酸混酸溶液中酸總濃度為0.6～0.7M，磷酸濃度為0.2～0.3M，浸出固液比為15～20g/L，浸出溫度為85～90℃，浸出時間為30～60min。

3.根據權利要求1～2任一項所述的一種廢舊鎳鈷錳酸鋰三元正極材料再生的方法，其特征在于：浸出液通過鎳鹽、鈷鹽和錳鹽調節其鎳離子、鈷離子和錳離子的摩爾比例滿足5:2:3，且浸出液中鎳離子、鈷離子和錳離子的總濃度在0.3～0.7M范圍內。

4.根據權利要求3所述的一種廢舊鎳鈷錳酸鋰三元正極材料再生的方法，其特征在于：所述鎳鹽為醋酸鹽；所述鈷鹽為醋酸鈷；所述錳鹽為醋酸錳。

5.根據權利要求4所述的一種廢舊鎳鈷錳酸鋰三元正極材料再生的方法，其特征在于：所述共沉淀的條件為：在500～850rpm攪拌速度下，將浸出液滴加至濃度為0.3～0.5M的草酸溶液中，同時調節體系pH＝1.5～2.5，在溫度為50～60℃條件下反應4～6h；草酸溶液中草酸的摩爾量與浸出液中鎳離子、鈷離子和錳離子總摩爾量之比為1.2～1.5:1。

6.根據權利要求1所述的一種廢舊鎳鈷錳酸鋰三元正極材料再生的方法，其特征在于：鎳鈷錳氧化物與鋰源按摩爾比Li/M＝1～1.1混合，其中，M＝Ni+Co+Mn。