本发明属于废旧磷酸铁锂电池正极材料回收领域,尤其涉及一种废旧磷酸铁锂电池正极材料修复再生方法。
背景技术:
常见的磷酸铁锂正极材料的回收利用主要以无害化处理为主资源化再利用为辅,包括作为炼铜造渣剂,无害化填埋,火法冶金,湿法冶金以及修复再生技术。
现有技术中,火法冶金技术是将电池在不同冶炼炉中以不同温度进行处理,分别将电解液,塑料外壳,以及金属分离,主要以回收铜铝金属为主。正极材料与负极材料分别作为造渣剂以及还原剂参与反应。其主要缺点为消耗大量能源,并未并未达到回收废旧磷酸铁锂正极粉料的目的。并且产生大量废水废渣废气,增加环保风险与政策风险。湿法冶金主要采用酸浸方式将废旧磷酸铁锂正极粉料部分溶解,然后以碳酸锂的形式提取出锂离子,剩余磷酸铁作为建筑材料使用。在此过程中需要使用大量的强酸溶液,再利用成本远远高于产出,很难建立成功的商业模型。
目前固相法修复再生则是将退役磷酸铁锂粉末进行拆解,粉碎,焙烧处理,移除pvdf粘结剂等有机杂质,并对晶格畸变进行修复再生。但是也存在一定的局限性,首先此方法所制备固相修复型磷酸铁锂中原位碳包覆存在一定的缺陷,并且pvdf粘结剂热解后所形成的碳包覆容易包覆层厚度均一性差。此类均一性差的碳包覆层会导致锂电池正极的浓差极化问题,进而影响克容量,内阻等重要电化性能指标。其次,固相法修复由于其本身工艺特点,无法有效利用或移除原有锂电池中的的super-p或ks-6碳类添加剂,进而导致这部分添加剂以惰性杂质的形式存在于最终产物中。最后,退以磷酸铁锂粉末中的li-fe反构缺陷无法得到有效的移除,结合lfp自身一维锂离子嵌入通道的特点,固相修复型磷酸铁锂的克容量和低温性能远远低于市售商用材料。
技术实现要素:
本发明提供的废旧电池中磷酸铁锂正极材料的修复再生方法,主要包括如下步骤:
步骤1,将废旧磷酸铁锂电池经过精细化拆解,获得废旧磷酸铁锂正极粉末;
步骤2,将废旧磷酸铁锂粉末在氧化气氛下焙烧,获得废旧磷酸铁锂、氧化锂、氧化铁以及磷酸铁混合粉末;
步骤3,将混合粉末充分球磨后,分散于去离子水中并移入水热釜,并加入锂源、碳源、还原剂以及表面活性剂,充分搅拌混合;
步骤4,将混合溶液进行水热加热,获得水热修复型磷酸铁锂粉末;
步骤5,将水热修复型磷酸铁锂粉末在惰性气体氛围下焙烧,获得原位碳包覆-水热修复型磷酸铁锂粉末。
进一步,
声明:
“废旧电池中磷酸铁锂正极材料的修复再生方法与流程” 该技术专利(论文)所有权利归属于技术(论文)所有人。仅供学习研究,如用于商业用途,请联系该技术所有人。
我是此专利(论文)的发明人(作者)