[發明專利]一種從廢舊磷酸鐵鋰電池中再生制備磷酸鐵鋰的方法

有效

• 申請號: 201910277831.6
• 申請日: 2019-04-08
• 公開（公告）號: CN110040709B
• 公開（公告）日: 2021-02-09
• 發明（設計）人: 譚強強;董子杰;馮海蘭
• 申請（專利權）人: 中科（馬鞍山）新材料科創園有限公司;中國科學院過程工程研究所
• 主分類號: C01B25/45
• 分類號: C01B25/45;H01M10/54
• 代理公司: 北京品源專利代理有限公司 11332
• 代理人: 鞏克棟

1.一種從廢舊磷酸鐵鋰電池中再生制備磷酸鐵鋰的方法，其特征在于，所述方法包括以 下步驟：

(1)將廢舊電池破碎拆解，分離廢舊電池中的銅粉、鋁粉和磷酸鐵鋰粉末；

(2)分析步驟(1)得到的磷酸鐵鋰粉末中鐵、磷、鋰的摩爾比，調整鋰、磷、鐵的摩爾比，加入酸以及還原劑調節溶液pH小于1，加入羧基化納米纖維素，得到混合液；

(3)去除步驟(2)中得到的混合液中的溶劑，并將得到的固體煅燒得到各組分分布均勻的磷酸鐵鋰正極材料。

2.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，所述分離廢舊電池中的銅粉、鋁粉和磷酸鐵鋰粉末在振動篩分和氣流分選組合設備中進行。

3.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，步驟(2)所述羧基化納米纖維素與調整鋰、磷、鐵的摩爾比后的原料的總質量的質量比為1:0.2～5。

4.根據權利要求3所述的方法，其特征在于，步驟(2)所述羧基化納米纖維素與調整鋰、磷、鐵的摩爾比后的原料的總質量的質量比為1:1。

5.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，步驟(2)所述羧基化納米纖維素的制備方法包括：

將納米纖維素加入水中形成懸浮液，加入2,2,6,6-四甲基哌啶氧化物，反應后得到所述羧基化的納米纖維素。

6.根據權利要求5所述的方法，其特征在于，所述納米纖維素與水的質量比為1:0.5～2。

7.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，步驟(2)所述酸包括磷酸。

8.根據權利要求7所述的方法，其特征在于，所述磷酸的濃度為1～5mol/L。

9.根據權利要求7所述的方法，其特征在于，所述磷酸與磷酸鐵鋰粉末的質量比為1～8:1。

10.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，步驟(2)所述還原劑為過氧化氫。

11.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，步驟(2)所述調整鋰、磷、鐵的摩爾比的方法為：加入磷源、鋰源或鐵源中的任意一種或至少兩種的組合。

12.根據權利要求11所述的方法，其特征在于，所述磷源包括磷酸銨、磷酸鐵或磷酸中的任意一種或至少兩種的組合。

13.根據權利要求12所述的方法，其特征在于，所述鋰源包括氫氧化鋰和/或碳酸鋰。

14.根據權利要求12所述的方法，其特征在于，所述鐵源包括氧化鐵、磷酸鐵或氫氧化鐵中的任意一種或至少兩種的組合。

15.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，步驟(3)所述煅燒的溫度為500～800℃。

16.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，步驟(3)所述煅燒的時間為5～24h。

17.根據權利要求1-16任一項所述的方法，其特征在于，所述方法包括以下步驟：

(1)將廢舊電池破碎拆解，分離廢舊電池中的銅粉、鋁粉和磷酸鐵鋰粉末；

(2)分析步驟(1)得到的磷酸鐵鋰粉末中鐵、磷、鋰的摩爾比，加入磷源、鋰源或鐵源中的任意一種或至少兩種的組合調整鋰、磷、鐵的摩爾比，加入磷酸以及過氧化氫調節溶液pH小于1，所述磷酸與磷酸鐵鋰粉末的質量比為1～8:1，加入羧基化納米纖維素，得到混合液；

(3)去除步驟(2)中得到的混合液中的溶劑，并將得到的固體500～800℃下煅燒5～24h得到各組分分布均勻的磷酸鐵鋰正極材料。