本發(fā)明屬于鋰離子電池，尤其涉及一種廢舊正極活性材料的回收方法。

背景技術(shù)：

1、鋰離子電池由于具有高能量密度、高容量和良好的循環(huán)穩(wěn)定性，是目前被最為廣泛使用的二次電池。隨著電動(dòng)汽車和混合動(dòng)力汽車的發(fā)展，鋰離子電池的需求更是快速增長(zhǎng)，這直接導(dǎo)致了鋰離子電池的原材料的價(jià)格飆升，因此，出于可持續(xù)發(fā)展和成本的考慮，對(duì)包含有價(jià)金屬的正極活性材料的回收工藝研究迫在眉睫。

2、現(xiàn)有的廢舊鋰離子電池的回收方法是將正極活性材料直接進(jìn)行酸浸，獲得包含鋰和其他金屬的混合浸出液，并將該浸出液進(jìn)行凈化除雜提取其他有價(jià)金屬后再提取鋰。但其他有價(jià)金屬和鋰離子的分離選擇性不理想，回收的產(chǎn)物中鋰離子的純度較低，收率較低。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本發(fā)明的主要目的在于提供一種廢舊正極活性材料的回收方法，該回收方法使得回收產(chǎn)物中鋰離子的純度較高，收率較高。

2、本發(fā)明提供一種廢舊正極活性材料的回收方法，包括以下步驟：

3、1)對(duì)包括廢舊正極活性材料和焙燒劑的原料體系進(jìn)行一次焙燒處理，得到一次焙燒產(chǎn)物；所述焙燒劑為強(qiáng)酸鹽；

4、2)對(duì)包括所述一次焙燒產(chǎn)物和過渡金屬元素源的體系進(jìn)行二次焙燒處理，得到二次焙燒產(chǎn)物；所述過渡金屬元素源中的過渡金屬元素與所述廢舊正極活性材料中的金屬元素相同；

5、3)對(duì)所述二次焙燒產(chǎn)物進(jìn)行水浸處理，得到富鋰溶液和浸出渣。

6、如上所述的回收方法，所述廢舊正極活性材料和焙燒劑的摩爾比為1:0.8-2。

7、如上所述的回收方法，所述一次焙燒處理的溫度為300-450℃，時(shí)間為1-4h。

8、如上所述的回收方法，所述一次焙燒產(chǎn)物和過渡金屬元素源的摩爾比為1:2.7-3.6。

9、如上所述的回收方法，所述廢舊正極活性材料包括二元正極活性材料和/或三元正極活性材料；

10、所述廢舊正極活性材料為三元正極活性材料，所述過渡金屬元素源中鎳、鈷、錳元素的摩爾比為0.9-1.2:0.9-1.2:0.9-1.2。

11、如上所述的回收方法，所述二次焙燒處理的溫度為600-750℃，時(shí)間為1-2h。

12、如上所述的回收方法，所述一次焙燒處理之前，還包括對(duì)所述原料體系進(jìn)行球磨處理。

13、如上所述的回收方法，所述強(qiáng)酸鹽包括硫酸鹽、硝酸鹽、氯化物中的至少一種。

14、如上所述的回收方法，所述水浸處理中二次焙燒產(chǎn)物與水的固液比為50-150g/l。

15、如上所述的回收方法，還包括：對(duì)所述富鋰溶液進(jìn)行沉鋰處理，得到含鋰沉淀；和/或，

16、對(duì)所述浸出渣進(jìn)行熱處理，得到過渡金屬氧化物前驅(qū)體。

17、本發(fā)明提供的廢舊正極活性材料的回收方法，加入過渡金屬元素源進(jìn)行二次焙燒處理，使廢舊正極活性材料中金屬元素完全轉(zhuǎn)化，并通過水浸處理，使得鋰元素和其他過渡金屬元素實(shí)現(xiàn)完全分離，因此，該回收方法使得回收產(chǎn)物中鋰離子的純度較高，收率較高。

技術(shù)特征：

1.一種廢舊正極活性材料的回收方法，其特征在于，包括以下步驟：

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的回收方法，其特征在于，所述廢舊正極活性材料和焙燒劑的摩爾比為1:0.8-2。

3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的回收方法，其特征在于，所述一次焙燒處理的溫度為300-450℃，時(shí)間為1-4h。

4.根據(jù)權(quán)利要求1-3任一項(xiàng)所述的回收方法，其特征在于，所述一次焙燒產(chǎn)物和過渡金屬元素源的摩爾比為1:2.7-3.6。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的回收方法，其特征在于，所述廢舊正極活性材料包括二元正極活性材料和/或三元正極活性材料；

6.根據(jù)權(quán)利要求1-5任一項(xiàng)所述的回收方法，其特征在于，所述二次焙燒處理的溫度為600-750℃，時(shí)間為1-2h。

7.根據(jù)權(quán)利要求1-6任一項(xiàng)所述的回收方法，其特征在于，所述一次焙燒處理之前，還包括對(duì)所述原料體系進(jìn)行球磨處理。

8.根據(jù)權(quán)利要求1-7任一項(xiàng)所述的回收方法，其特征在于，所述強(qiáng)酸鹽包括硫酸鹽、硝酸鹽、氯化物中的至少一種。

9.根據(jù)權(quán)利要求1-8任一項(xiàng)所述的回收方法，其特征在于，所述水浸處理中二次焙燒產(chǎn)物與水的固液比為50-150g/l。

10.根據(jù)權(quán)利要求1-9任一項(xiàng)所述的回收方法，其特征在于，還包括：對(duì)所述富鋰溶液進(jìn)行沉鋰處理，得到含鋰沉淀；和/或，

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明提供一種廢舊正極活性材料的回收方法，包括以下步驟：1)對(duì)包括廢舊正極活性材料和焙燒劑的原料體系進(jìn)行一次焙燒處理，得到一次焙燒產(chǎn)物；所述焙燒劑為強(qiáng)酸鹽；2)對(duì)包括所述一次焙燒產(chǎn)物和過渡金屬元素源的體系進(jìn)行二次焙燒處理，得到二次焙燒產(chǎn)物；所述過渡金屬元素源中的過渡金屬元素與所述廢舊正極活性材料中的金屬元素相同；3)對(duì)所述二次焙燒產(chǎn)物進(jìn)行水浸處理，得到富鋰溶液和浸出渣。本發(fā)明提供的回收方法加入過渡金屬元素源進(jìn)行二次焙燒處理，使廢舊正極活性材料中金屬元素完全轉(zhuǎn)化，并通過水浸處理，使得鋰元素和其他過渡金屬元素實(shí)現(xiàn)完全分離，因此，該回收方法使得回收產(chǎn)物中鋰離子的純度較高，收率較高。

技術(shù)研發(fā)人員：李圣潔,胡平平,王本平,申屠華劍,鄧龍平,譚江豪,苗書凱,周晨晨
受保護(hù)的技術(shù)使用者：寧波容百新能源科技股份有限公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2024/10/10