本发明涉及一种回收并修复正极材料的方法、修复的正极材料及锂离子电池。
背景技术:
随着新能源汽车行业的快速发展,锂离子电池的用量也随着攀升,随之而来的是出现大量的报废电池。相关数据显示,预计到2018年,国内累计废旧锂电池超过12gwh,报废量超过17万吨。如果对废旧锂电池处理不当,锂离子电池正极材料中的金属元素如镍、钴将对环境造成污染,另外正极材料中的锂、镍、钴等金属元素在自然界中储量并不丰富且价格昂贵,因此对正极材料的回收利用必不可少。
目前,锂离子电池正极材料回收的方式主要分为火法冶金回收和湿法回收,火法冶金主要是通高温处理提取金属化合物中的各种金属元素,此方法能耗高,成本高;湿法回收主要是将正极材料在酸中溶解后得到金属元素的盐溶液,经过除杂的过程再使盐溶液中的过渡金属元素形成前驱体,混锂煅烧后再生成为正极材料,此方法回收周期长,消耗原材料较多,能耗较大,成本高。对上述两种回收方式的分析后发现,目前主要回收方式成本较高,回收后的材料成本往往高于正常生产的材料,这也限制了企业的对材料回收的积极性。在这一背景下,锂离子电池正极材料回收的发展遇到了极大的障碍。
技术实现要素:
本发明提供了一种回收并修复正极材料的方法,包括如下步骤:1)将废旧电池中回收的正极材料和含锰的无机水溶液混合得到混合物;2)将碱的水溶液加入到上述混合物中反应,得到氢氧化锰包覆的正极材料;3)将所述的氢氧化锰包覆的正极材料与锂源烧结,得到修复的正极材料。所述修复的正极材料为锰酸锂包覆的正极材料。
本发明所述的电池回收的制备方法成本低,所述修复的正极材料无明显的杂相,结晶性好,首次充放电效率高及循环性能好。作为一种实施方式,所述杂相包括0.01~0.13wt.%的na和0.01~0.34wt.%的al。
作为一种实施方式,所述废旧电池中回收的正极材料的平均粒径为4.00μm~6.00μm。
作为另一种实施方式,所述废旧电池中回收的正极材料的平均粒径为4.51μm~5.12μm。
作为一种实施方式,所述氢氧化锰包覆的正极材料的平均粒径为4.00μm~6.00μm。作为另一种实施方式,所述氢氧化锰包覆的正极材料的平均粒径为4.81μm~5.66μm。作为另一种实施方式,所述氢氧化锰包覆的正极材料的平均粒径为5.04μm~5.45μm。本发明通过对上述参数的调整,可以直接在回收的正极
声明:
“回收并修复正极材料的方法、修复的正极材料及锂离子电池与流程” 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)