[發明專利]一種退役鋰電池負極材料再利用方法

有效

• 申請號: 201911342287.5
• 申請日: 2019-12-23
• 公開（公告）號: CN111392718B
• 公開（公告）日: 2023-03-28
• 發明（設計）人: 高月春;毛信長
• 申請（專利權）人: 余姚市鑫和電池材料有限公司
• 主分類號: C01B32/198
• 分類號: C01B32/198;H01M4/587;H01M10/54
• 代理公司: 杭州杭誠專利事務所有限公司 33109
• 代理人: 尉偉敏

1.一種退役鋰電池負極材料再利用方法，其特征在于，

所述方法包括以下步驟：

1）將從退役鋰電池中拆解得到的負極材料浸漬于N-甲基吡咯烷酮溶液中靜置至銅箔從石墨基體脫離，得到預片材；

2）以預片材作為負極片，置于鋰電解液中進行放電處理，去除預片材表面的殘余雜質，得到石墨片；

3）對石墨片進行破碎并球磨成石墨粉，通過氧化剝離法即可回收得到氧化石墨烯；

步驟2）所述放電處理具體為：

以預片材作為負極片，以石墨作為正極片，直接置于鋰電解液中進行完全放電處理，至電壓下降至≤0.2V。

2.根據權利要求1所述的一種退役鋰電池負極材料再利用方法，其特征在于，

步驟1）所述N-甲基吡咯烷酮溶液為濃度≥80wt%的水溶液或純N-甲基吡咯烷酮溶劑。

3.根據權利要求1或2所述的一種退役鋰電池負極材料再利用方法，其特征在于，

步驟1）所述靜置的時長為40～50h；

所述靜置于密封環境中進行。

4.根據權利要求3所述的一種退役鋰電池負極材料再利用方法，其特征在于，

所述鋰電解液為高氯酸鋰/PC/DME電解液；

所述高氯酸鋰/PC/DMC電解液中：

高氯酸鋰濃度為0.2～0.5mol/L，PC和DME體積比為1：（0.9～1.1）。

5.根據權利要求1所述的一種退役鋰電池負極材料再利用方法，其特征在于，

步驟3）所述破碎將石墨片破碎至粒徑≤1mm，隨后置于球磨機中進行濕法球磨得到粒徑為1～15μm的石墨粉。

6.根據權利要求5所述的一種退役鋰電池負極材料再利用方法，其特征在于，

所述濕法球磨具體為：將破碎后的石墨片分散于3～4倍重量份的水中，加入5～6wt%分散劑，置于球磨機中，控制球料比為（10～12）：1，研磨時長為72～84h；

所述分散劑由摩爾比（3～4）：1的分散劑5040和羧甲基纖維素鈉構成。

7.根據權利要求1或5或6所述的一種退役鋰電池負極材料再利用方法，其特征在于，

所述氧化剝離法具體為：

將1倍重量份的石墨粉和0.3～0.5倍重量份硝酸鈉混合，加入至40～45倍重量份濃硫酸中于≤4℃的條件下溶解，超聲分散40～60min后加入2～2.5倍重量份的高錳酸鉀，于≤12℃的條件下攪拌120～150min，再將溶液體系升溫至36±1℃，靜置15～25min后與100～105倍重量份水混合升溫至90～95℃反應20～25min，加入60～80重量份15～21wt%的雙氧水水溶液反應10～20min后加入10～15重量份稀鹽酸，抽濾得到固態產物并清洗至中性后將固態產物分散于水中超聲剝離20～25min，離心分離20～25min后分離氧化石墨烯分散液并干燥即得到氧化石墨烯。

8.根據權利要求7所述的一種退役鋰電池負極材料再利用方法，其特征在于，

所述雙氧水水溶液加入前預冷至4～8℃；

所述超聲剝離的超聲頻率為42～46kHz；

所述離心轉速為2200～2300rpm。