[發(fā)明專利]一種廢舊錳酸鋰正極材料資源化再利用方法

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• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202211055227.7
• 申請(qǐng)日: 2022-08-31
• 公開（公告）號(hào): CN115411392A
• 公開（公告）日: 2022-11-29
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 上官恩波;劉晴霞;李慧杰;楊潤斐;楊鑫;陳明星;栗林坡;吳呈珂;李全民
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 河南師范大學(xué)
• 主分類號(hào): H01M10/54
• 分類號(hào): H01M10/54;H01M10/0525;H01M4/36;H01M4/505;H01M4/525;C01G53/00
• 代理公司: 新鄉(xiāng)市平原智匯知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 41139
• 代理人: 路飛

1.一種廢舊錳酸鋰正極材料資源化再利用方法，其特征在于具體過程為：以回收的廢舊錳酸鋰為原料，通過酸浸脫鋰處理后制得錳基材料；將該錳基材料、鎳基活性材料和功能性添加劑混合后通過高能球磨制得錳鎳基復(fù)合材料，該錳鎳基復(fù)合材料用于制備循環(huán)性能優(yōu)異的堿性二次電池正極，其中鎳基活性材料為鉬酸鎳、鎢酸鎳、部分氧化的球形氫氧化鎳、部分硫化的球形氫氧化鎳、層狀氫氧化物[Ni_xM_yN_Z(OH)₂]·[(B^a-)_b·mH₂O]、廢舊含鎳鋰離子電池正極材料或氧化脫鋰處理的廢舊含鎳鋰離子電池正極材料中的一種或多種，該層狀氫氧化物[Ni_xM_yN_Z(OH)₂]·[(B^a-)_b·mH₂O]中M為Al、Ti、Bi或Cr，N為Ce、Ca、Mg、Co、Y、Zn、Yb、Sb或Lu中的一種或兩種，B^a-為OH^?、Cl^?、F^?、S^2?、PO₄^3?、SO₄^2?、CO₃^2?、NO₃^?、BO₂^?、MoO₄^2?、WO₄^2?、檸檬酸根或硼酸根中的一種或多種，0.9≥x≥0.5，0.3≥y≥0.1，0.2≥z≥0.01，x+y+z=1，b0，m0，功能性添加劑為氧化鉻、氫氧化鉻、氧化鍶、氫氧化鍶、氧化鐿、硫化鉍、二氧化鈰、銻摻雜氧化錫或鈦酸鍶中的一種或多種。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的廢舊錳酸鋰正極材料資源化再利用方法，其特征在于：所述廢舊含鎳鋰離子電池正極材料為NCM523、NCM622或NCA(LiNi_0.8Co_0.15Al_0.05O₂)材料中的一種或多種。

3.一種權(quán)利要求1-2中任意一項(xiàng)所述的廢舊錳酸鋰正極材料資源化再利用方法，其特征在于具體步驟為：

步驟S1，將廢舊錳酸鋰電池充分放電后機(jī)械拆解，通過機(jī)械分離、研磨、篩分后得到廢舊錳酸鋰粉末；

步驟S2，將濃硫酸溶于去離子水中配成硫酸溶液，并將步驟S1得到的廢舊錳酸鋰粉末加入到硫酸溶液中，于20-180℃攪拌1-24h后過濾，再于60-120℃干燥0.5-24h，粉碎，篩分后得到廢舊錳基材料；

步驟S3，將步驟S2得到的廢舊錳基材料和鎳基活性材料混合，同時(shí)添加功能性添加劑，球磨處理2-24h后得到錳鎳基復(fù)合材料；

步驟S4，將70wt%-96wt%的步驟S3得到的錳鎳基復(fù)合材料和3wt%-25wt%的導(dǎo)電劑混合均勻，然后加入到由1wt%-5wt%的粘結(jié)劑配制的粘結(jié)劑水溶液中，攪拌均勻，制得活性物質(zhì)漿料；

步驟S5，將步驟S4制得的活性物質(zhì)漿料涂覆在正極基體上，經(jīng)過烘干，壓片，沖切，焊接極耳，制得用于堿性二次電池正極。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的廢舊錳酸鋰正極材料資源化再利用方法，其特征在于：步驟S2中所述廢舊錳基材料為MnO₂或Li_1-XMn₂O₄，其中1x≥0.5。

5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的廢舊錳酸鋰正極材料資源化再利用方法，其特征在于：步驟S3中所述廢舊錳基材料與鎳基活性材料的質(zhì)量比20:80-80:20。