[發(fā)明專利]一種快速廉價(jià)再資源化廢舊鋰離子電池正極材料中金屬元素的方法

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• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202211031102.0
• 申請(qǐng)日: 2022-08-26
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN115133167A
• 公開(kāi)（公告）日: 2022-09-30
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 李偉偉;姚路;李瓊;任宇昊;常曉晗;姚棟嘉
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 新鄉(xiāng)學(xué)院;河南泛銳復(fù)合材料研究院有限公司
• 主分類號(hào): H01M10/54
• 分類號(hào): H01M10/54
• 代理公司: 鄭州豫開(kāi)專利代理事務(wù)所(普通合伙) 41131
• 代理人: 張智偉

1.一種快速廉價(jià)再資源化廢舊鋰離子電池正極材料中金屬元素的方法，其特征在于：

（1）、稱取廢舊鋰離子電池正極材料，采用有機(jī)酸溶液并滴加雙氧水的方法將其溶解，過(guò)濾掉不溶物，得到澄清溶液；

（2）、常壓50-100 ℃溫度下加熱步驟（1）所得澄清溶液，直至不再有固體物質(zhì)析出為止，然后固液兩相分離，得到各種金屬有機(jī)鹽的混合物；

（3）、取一定量步驟（2）所得各種金屬有機(jī)鹽的混合物加水配制溶液，每1 g各種金屬有機(jī)鹽的混合物加水200-300 mL，通過(guò)電感耦合等離子光譜儀測(cè)定其中的各種金屬元素的含量，確定各種金屬元素之間的配比；

（4）、400-1000 ℃高溫煅燒步驟（2）所得各種金屬有機(jī)鹽的混合物1-10 h，得到復(fù)合金屬氧化物；

（5）、根據(jù)目標(biāo)產(chǎn)品鋰離子電池正極材料中各種金屬元素的配比以及步驟（3）測(cè)定的各種金屬元素的配比，在步驟（4）所得復(fù)合金屬氧化物的基礎(chǔ)上補(bǔ)加對(duì)應(yīng)的金屬源，氧氣或富氧空氣氛圍下500-1000 ℃高溫煅燒5-20 h，得到目標(biāo)產(chǎn)品鋰離子電池正極材料；其中，當(dāng)需要補(bǔ)加金屬鋰時(shí)，所述金屬源為碳酸鋰或者氫氧化鋰；當(dāng)需要補(bǔ)加金屬鎳時(shí)，所述金屬源為氫氧化鎳；當(dāng)需要補(bǔ)加除金屬鋰、金屬鎳之外的金屬時(shí)，所述金屬源為對(duì)應(yīng)的金屬氧化物。

2.如權(quán)利要求1所述的快速廉價(jià)再資源化廢舊鋰離子電池正極材料中金屬元素的方法，其特征在于：所述廢舊鋰離子電池正極材料為鎳酸鋰、鈷酸鋰、錳酸鋰、鎳錳酸鋰、鎳鈷錳酸鋰、鎳鈷鋁酸鋰中的一種或者多種。

3.如權(quán)利要求1所述的快速廉價(jià)再資源化廢舊鋰離子電池正極材料中金屬元素的方法，其特征在于：所述有機(jī)酸為檸檬酸、酒石酸、乙酸、草酸、甲酸或馬來(lái)酸；有機(jī)酸溶液的濃度為0.1-3 mol/L。

4.如權(quán)利要求1所述的快速廉價(jià)再資源化廢舊鋰離子電池正極材料中金屬元素的方法，其特征在于：有機(jī)酸溶液的添加量保證其中的有機(jī)酸與廢舊鋰離子電池正極材料的質(zhì)量比為（1-5）∶1，雙氧水的添加量保證其中的H₂O₂與廢舊鋰離子電池正極材料的質(zhì)量比為（0.001-0.15）∶1。

5.如權(quán)利要求1所述的快速廉價(jià)再資源化廢舊鋰離子電池正極材料中金屬元素的方法，其特征在于：所述富氧空氣是指空氣中氧氣的體積含量在30-80%之間。