[發明專利]一種廢舊鋰離子電池負極材料的回收利用方法

有效

• 申請號: 201910019261.0
• 申請日: 2019-01-09
• 公開（公告）號: CN109742475B
• 公開（公告）日: 2021-01-12
• 發明（設計）人: 吳興隆;梁皓杰
• 申請（專利權）人: 東北師范大學
• 主分類號: H01M10/54
• 分類號: H01M10/54;H01M4/587;H01M10/0525;H01M10/054;C01B32/215
• 代理公司: 北京高沃律師事務所 11569
• 代理人: 劉奇

本發明提供了一種廢舊鋰離子電池負極材料的回收利用方法，屬于新電池體系技術領域。本發明將廢舊鋰離子電池負極材料拆解回收后進行清洗、干燥和煅燒，即可得到回收石墨，將回收石墨作為負極材料應用于鈉離子電池和鉀離子電池中，以實現回收石墨的二次利用。本發明提供的回收利用方法步驟簡單，節約資源，且回收得到的石墨體現更優越的電化學性能。實施例結果表明，并且將本發明回收到的石墨應用于鈉離子電池和人鋰離子電池中后，鈉離子電池和鉀離子電池的充電比容量高，循環性能好。

技術領域

本發明涉及新電池體系技術領域，特別涉及一種廢舊鋰離子電池負極材料的回收利用方法。

背景技術

鋰離子電池由于具有工作電壓高、比容量大、循環壽命長、自放電低、無記憶效應等優點，在筆記本電腦、手機等便攜式電子設備等領域得到了廣泛的應用。但由于鋰離子電池使用壽命有限，廢舊鋰離子電池的產生量也在逐年增加，電池是一種重要的環境污染物，所以對廢舊電池的處理再利用已刻不容緩。

對于正極材料的回收，研究人員已經進行了相關工作，但對于負極材料的回收技術還不完善。當前商業化的鋰離子電池中負極材料主要為人造石墨和天然改性石墨，通常只能被廢棄或高溫焚燒處理，這樣的做法加劇了粉塵污染與溫室效應，而且還造成了大量的資源浪費，所以進行負極材料的簡單回收與利用顯得格外重要。

發明內容

有鑒于此，本發明目的在于提供一種廢舊鋰離子電池負極材料的回收利用方法。

為了實現上述發明目的，本發明提供以下技術方案：

一種廢舊鋰離子電池負極材料的回收利用方法，包括以下步驟：

(1)將廢舊鋰離子電池負極材料拆解回收后依次進行清洗、干燥和煅燒，得到回收石墨；所述廢舊鋰離子電池的負極材料中包括石墨材料、粘結劑和導電劑；

(2)將所述回收石墨作為負極材料應用于鈉離子電池或鉀離子電池中。

優選的，所述清洗用清洗劑為乙醇、丙酮、碳酸二甲酯和水中的一種或幾種。

優選的，所述干燥的溫度為60～100℃，時間為10～30h。

優選的，所述煅燒的溫度為700～1600℃，時間為12～24h。

優選的，所述煅燒的保護氣氛為氬氣、氮氣、二氧化碳或氬氣-氫氣混合氣；所述氬氣-氫氣混合氣中的氬氣的體積分數為95％。

優選的，所述鈉離子電池的電解液為醚類電解液；所述醚類電解液的溶劑包括乙二醇二甲醚、二乙二醇二甲醚和四乙二醇二甲醚中的一種或幾種。

優選的，所述醚類電解液溶質為NaPF₆、NaClO₄和NaCF₃SO₃中的一種或幾種。

優選的，所述鋰離子電池的電解液為酯類電解液；所述酯類電解液的溶劑包括碳酸乙烯酯和碳酸二乙酯混合液、碳酸乙烯酯和碳酸二甲酯混合液以及碳酸乙烯酯和碳酸丙烯酯混合液中的一種或幾種。

優選的，所述酯類電解液的溶質為KTFSI和/或KPF₆。

本發明提供了一種廢舊鋰離子電池負極材料的回收利用方法，本發明將廢舊鋰離子電池負極材料拆解回收后進行清洗、干燥和煅燒，即可得到回收石墨，將回收石墨作為負極材料應用于鈉離子電池和鉀離子電池中，以實現回收石墨的二次利用。本發明提供的回收利用方法步驟簡單，節約資源，且回收得到的石墨體現更優越的電化學性能。實施例結果表明，將本發明回收到的石墨應用于鈉離子電池中后，鈉離子電池的充電比容量能夠達到170mAh/g；將本發明回收到的石墨應用于鉀離子電池中后，鉀離子電池的充電比容量能夠達到310mAh/g。

具體實施方式