[發明專利]一種修復廢舊材料的方法及其共晶熔融鹽與混合物

在審

• 申請號: 202210034619.9
• 申請日: 2022-01-13
• 公開（公告）號: CN114050341A
• 公開（公告）日: 2022-02-15
• 發明（設計）人: 王文偉;張哲鳴;朱遠益
• 申請（專利權）人: 北京理工大學深圳汽車研究院（電動車輛國家工程實驗室深圳研究院）
• 主分類號: H01M10/54
• 分類號: H01M10/54;H01M4/36;H01M4/58;H01M4/62;C01B25/45;C01B32/05
• 代理公司: 深圳鼎合誠知識產權代理有限公司 44281
• 代理人: 周建軍;彭家恩

一種修復廢舊材料的方法及其共晶熔融鹽與混合物，該方法包括混合步驟，包括將廢舊材料與鋰源、還原劑混合，得到混合物，鋰源為包含至少兩種含鋰化合物的共熔融鹽，鋰源的共熔點≤450℃；煅燒步驟，將混合物煅燒，制得修復后的材料。本發明采用共晶熔融鹽作為鋰源為失效廢舊材料補鋰，補鋰效率高，材料的指標得以還原至初始狀態。以低溫再生處理廢舊材料，耗能低，工藝簡單，便于實現工業化大規模生產。

技術領域

本發明涉及廢舊材料回收技術領域，具體涉及一種修復廢舊材料的方法及其共晶熔融鹽與混合物。

背景技術

橄欖石磷酸鐵鋰材料憑借優異的穩定性、良好的循環壽命和低成本一直占據了鋰離子電池陰極材料市場的半壁江山。目前磷酸鐵鋰電池在電動客車和電網儲能領域得到了廣泛的應用。未來5年內，磷酸鐵鋰電池的全球需求量預計達到440 GWh。隨著磷酸鐵鋰電池不斷退役，必然會產生大量磷酸鐵鋰廢料。然而，這些磷酸鐵鋰廢料大部分不能得到有效回收，造成環境污染和資源浪費。

目前，修復再生技術是對失效的正極材料進行補鋰，并對晶格畸變進行修復重整，從而實現材料的化學和物理指標的修復。公開號為CN 112174107A的中國專利提出了一種廢舊電池中磷酸鐵鋰正極材料的修復再生方法，該專利采用水熱技術、碳包覆技術，實現除雜、原位補鋰以及原位碳包覆技術，但工藝條件苛刻、能耗大、流程復雜。公開號為CN110040709 A的中國專利公開了一種從廢舊磷酸鐵鋰電池中再生制備磷酸鐵鋰的方法，使用了磷酸以及鎳鈷錳硫酸鹽溶液，并且進行了高溫燒結，增加了制造成本、耗費更多的資源，無法做到對鋰電池正極材料的最大化回收利用。

發明內容

根據第一方面，在一是實施例中，提供一種修復廢舊材料的方法，包括：

混合步驟，包括將廢舊材料與鋰源、還原劑混合，得到混合物，所述鋰源為包含至少兩種含鋰化合物的共晶熔融鹽，所述鋰源的共熔點≤450℃；

煅燒步驟，將所述混合物煅燒，制得修復后的材料。

根據第二方面，在一實施例中，提供一種共晶熔融鹽，所述共晶熔融鹽的共熔點≤450℃，所述共晶熔融鹽含有含鋰化合物。

根據第三方面，在一實施例中，提供一種混合物，包含第二方面所述共晶熔融鹽。

依據上述實施例的修復廢舊材料的方法及其共晶熔融鹽與混合物，本發明采用共晶熔融鹽作為鋰源為失效廢舊材料補鋰，補鋰效率高，材料的指標得以還原至初始狀態。

在一實施例中，此方法以低溫再生處理廢舊材料，耗能低，工藝簡單，便于實現工業化大規模生產。

附圖說明

圖1為本發明一種實施例的工藝流程圖。

圖2為磷酸鐵鋰失效、商業和再生正極材料XRD圖譜。

圖3為廢舊LFP在不同還原劑下的再生材料XRD圖譜。

圖4為磷酸鐵鋰失效和再生正極材料ICP測試結果圖。

圖5為磷酸鐵鋰失效材料SEM圖。

圖6為磷酸鐵鋰再生材料SEM圖。

圖7為磷酸鐵鋰再生材料在0.2C倍率下的放電容曲線圖。

圖8為磷酸鐵鋰再生材料在1C倍率下100圈的循環曲線圖。

具體實施方式