[發(fā)明專利]鎳鈷錳正極材料和廢舊鎳鈷錳正極材料的回收方法

有效

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• 申請日: 2021-05-11
• 公開（公告）號: CN112993242B
• 公開（公告）日: 2021-10-12
• 發(fā)明（設計）人: 萬江濤;張寧;張勇杰;劉滿庫;李子郯
• 申請（專利權）人: 蜂巢能源科技有限公司
• 主分類號: H01M4/505
• 分類號: H01M4/505;C01B25/30;C01G53/00;H01M4/525;H01M10/0525;H01M10/54
• 代理公司: 北京康信知識產(chǎn)權代理有限責任公司 11240
• 代理人: 張美月

1.一種廢舊鎳鈷錳正極材料的回收方法，其特征在于，所述廢舊鎳鈷錳正極材料的回收方法包括：

對三元正極極片進行拆解剝離，以去除所述三元正極極片中含有的碳類材料、隔膜、電解液和粘結劑中的一種或多種，得到所述廢舊鎳鈷錳正極材料；

所述拆解剝離的過程包括：將所述三元正極極片進行第一煅燒處理，將所述第一煅燒處理的產(chǎn)物進行酸溶剝離，得到所述廢舊鎳鈷錳正極材料；

其中，所述酸溶剝離過程包括將所述第一煅燒處理的產(chǎn)物與硫酸及雙氧水反應；所述硫酸的濃度為98wt%，加入量為所述第一煅燒處理的產(chǎn)物的1～5%；所述雙氧水的濃度為30wt%，用量為所述酸溶剝離的反應體系的總體積的1～5vol%；

對所述廢舊鎳鈷錳正極材料進行破碎，得到粒料；

將所述粒料作為晶種，使含鎳源、鈷源和錳源的溶液進行沉淀反應，得到鎳鈷錳前驅體；

在所述鎳鈷錳前驅體表面進行鋰源包覆，形成新的鎳鈷錳三元正極材料。

2.根據(jù)權利要求1所述的廢舊鎳鈷錳正極材料的回收方法，其特征在于，經(jīng)所述破碎過程后，粒料的粒徑為1～5μm。

3.根據(jù)權利要求2所述的廢舊鎳鈷錳正極材料的回收方法，其特征在于，所述第一煅燒處理的溫度為500～700℃，時間為2～8h。

4.根據(jù)權利要求3所述的廢舊鎳鈷錳正極材料的回收方法，其特征在于，所述酸溶剝離的溫度為40～60℃。

5.根據(jù)權利要求1至4中任一項所述的廢舊鎳鈷錳正極材料的回收方法，其特征在于，所述沉淀過程包括：

將所述粒料與水配制為50～200g/L的漿料，并將其pH調(diào)至10-11；

將氫氧化鈉和氨水作為沉淀劑，將所述漿料、所述含鎳源、鈷源和錳源的溶液進行沉淀反應，得到所述鎳鈷錳前驅體，且所述鎳源、所述鈷源和所述錳源的摩爾比與所述粒料中鎳鈷錳的摩爾比相同；

所述粒料，所述含鎳源、鈷源和錳源的溶液中鎳鈷錳元素的總摩爾數(shù)，所述氫氧化鈉和所述氨水的比例為（50～200）g:（0.5～2）mol: （5～10）mol: （8～12）mol。

6.根據(jù)權利要求5所述的廢舊鎳鈷錳正極材料的回收方法，其特征在于，所述沉淀反應的溫度為30～75℃，反應時間為20～120h。

7.根據(jù)權利要求5所述的廢舊鎳鈷錳正極材料的回收方法，其特征在于，所述鋰源包覆過程包括：將所述鎳鈷錳前驅體、氫氧化鋰和可溶性碳酸鹽進行陳化處理，得到所述新的鎳鈷錳三元正極材料。

8.對權利要求7所述的廢舊鎳鈷錳正極材料的回收方法獲得的新的鎳鈷錳三元正極材料進行進一步處理的方法，其特征在于，所述進一步處理的方法包括：

將所述新的鎳鈷錳三元正極材料與摻雜劑進行第二煅燒處理，得到摻雜產(chǎn)物；

將所述摻雜產(chǎn)物與氧化鋁進行第三煅燒處理。

9.根據(jù)權利要求8所述的進一步處理的方法，其特征在于，所述摻雜劑選自氧化鋅、氧化鈦、氧化鈧、氧化鋁、氧化鎂和氧化鎵組成的組中的一種或多種；

以占所述新的鎳鈷錳三元正極材料的重量百分含量計，所述摻雜劑的用量為0.05～2%；

所述第三煅燒處理中，以占所述新的鎳鈷錳三元正極材料的重量百分含量計，所述氧化鋁的用量為0.05～2%。

10.一種鎳鈷錳正極材料，其特征在于，所述鎳鈷錳正極材料采用權利要求1至7中任一項所述的廢舊鎳鈷錳正極材料的回收方法制得或采用權利要求8或9所述的進一步處理的方法制得。