CN104466293B - 锂离子电池正极材料钴酸锂废料的再生方法 - Google Patents
锂离子电池正极材料钴酸锂废料的再生方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN104466293B CN104466293B CN201410834033.6A CN201410834033A CN104466293B CN 104466293 B CN104466293 B CN 104466293B CN 201410834033 A CN201410834033 A CN 201410834033A CN 104466293 B CN104466293 B CN 104466293B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- lithium
- positive plate
- ratio
- temperature
- positive
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
- H01M10/54—Reclaiming serviceable parts of waste accumulators
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
- H01M10/05—Accumulators with non-aqueous electrolyte
- H01M10/052—Li-accumulators
- H01M10/0525—Rocking-chair batteries, i.e. batteries with lithium insertion or intercalation in both electrodes; Lithium-ion batteries
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
- Y02E60/10—Energy storage using batteries
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02W—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO WASTEWATER TREATMENT OR WASTE MANAGEMENT
- Y02W30/00—Technologies for solid waste management
- Y02W30/50—Reuse, recycling or recovery technologies
- Y02W30/84—Recycling of batteries or fuel cells
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Electrochemistry (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Battery Electrode And Active Subsutance (AREA)
- Manufacture And Refinement Of Metals (AREA)
Abstract
锂离子电池正极材料钴酸锂废料的再生方法,其步骤为:将废锂离子电池进行放电、拆解获得废正极片,废正极片焙烧、水溶解、过滤获得废钴酸锂粉末;将废钴酸锂粉末与硫酸氢钾按一定比例混合后焙烧,焙烧产物用水浸出,然后向溶液中加入碳酸钾溶液后过滤,滤渣中补充一定量的碳酸锂后将其球磨、压紧、放入电阻炉中焙烧,重新获得电化学性能良好的钴酸锂正极材料。滤液用硫酸调整pH值并进行结晶处理后获得的硫酸氢钾能够被再利用。
Description
技术领域
本发明涉及锂离子电池正极材料钴酸锂废料的再生技术。
背景技术
锂离子电池是20世纪90年代迅速发展起来的新一代二次电池,广泛用于小型便携式电子通讯产品和电动交通工具。据统计,2009年我国锂离子电池产量达18.7亿只,2010年我国锂离子电池的产量达到26.8亿只。由于锂离子电池的使用寿命一般为2-3年,因此,报废锂离子电池带来的环境污染和资源浪费问题也日益突出,如何合理处置废弃锂离子电池的问题是不容忽视的。对废锂离子电池中Co、Ni、Mn、Li、Al和Cu等资源的回收再利用,既克服了丢弃方法处置报废锂离子电池对环境造成的污染,同时还使有限的资源得以循环利用,不仅具有重大的经济效益,在环境保护方面也具有重大的意义。
锂离子电池采用的正极材料是制造锂离子电池的关键材料之一,在锂离子电池中占据核心地位。目前已产业化应用的正极材料主要有钴酸锂、锰酸锂、镍钴锰酸锂三元材料和磷酸铁锂,其中,钴酸锂仍是主流材料,主要应用于高端电子产品用小型高能量密度锂离子电池领域。
已经公开报道的锂离子电池正极材料钴酸锂废料的再生方法主要有,Zhang P W等在《Hydrometallurgy》Vol.47 No.2-3, 1998, 259-271中报道了采用盐酸浸出锂离子电池正极废料,再经萃取、沉淀等操作获得硫酸钴和碳酸锂。吴芳在《中国有色金属学报》Vol.14 No.4, 2004, 697-701中报道了废锂离子电池中获得的正极废料采用在高温下用硫酸和双氧水酸浸出,再经过萃取、沉淀操作获得硫酸钴和碳酸锂。Myoung J等在《Journalof Power Sources》Vol.112, 2002, 639-642中报道了用热硝酸溶解废锂离子电池中获得的正极废料,然后经过电沉积操作、低温煅烧后获得Co3O4。专利[CN201210491084]报道了一种从废旧锂离子电池中制取Co3O4的方法,将报废锂离子电池正极浸渍在有机溶剂中,使正极粉体材料和铝箔集流体分离开,再向正极粉体材料中添加含氟有机物后焙烧,得到Co3O4材料。专利[CN201180048492]报道了一种用于回收Li离子的方法,通过引入一种或多种环硅氧烷,以使锂离子形成一种或多种环硅氧烷-Li离子配合物,再将含有环硅氧烷-Li离子配合物的有机相与水相分离。专利[CN200910117702]报道了通过将废LiCoO2粉末与碱金属钠和钾的盐混合后于较高的温度下焙烧,焙烧产物在用水浸出,浸出液经沉钴和沉锂操作获得草酸钴和碳酸锂。专利[CN200910093727]报道了一种利用废旧锂离子电池回收制备钴酸锂的方法,通过将废旧锂离子电池消电、拆分、粉碎、NMP处理、煅烧,得到废旧LiCoO2材料,然后将LiCoO2材料与天然有机酸和双氧水混合后球磨,并得到Li+、Co2+的溶液,在溶液中滴加氨水制备干凝胶并二次煅烧得到钴酸锂电极材料。专利[CN200910039217]公开了一种废旧锂离子电池阴极材料的回收与再生的方法,通过将废锂离子电池阴极废料进行破碎、研磨、除铝、酸浸、萃铜、化学除杂、沉淀、加入锂源二次高温焙烧操作,实现阴极材料再生。专利[CN200810028730]公开了一种从废旧锂离子电池中回收、制备钴酸锂的方法。通过将废旧锂离子电池正极片粉碎、筛分后,获得废钴酸锂;在恒温电阻炉中除去粘结剂、导电剂乙炔黑,配入适当比例的碳酸锂,于马弗炉中高温烧结合成具有活性的钴酸锂电池材料。专利[CN200710057623]公开了一种废旧锂离子电池正极材料钴酸锂活化工艺。将废旧锂离子电池正极材料在高温下去除粘结剂PVDF,在高温下煅烧钴酸锂,使失效钴酸锂产生结晶反应,重新具备层状结构。专利[CN200510018601]报道了一种从废旧锂离子电池的正极材料钴酸锂中分离回收钴的方法。废旧锂离子电池进行物理拆解、煅烧、有机溶剂浸泡后,得到废钴酸锂,将废钴酸锂的置于酸性条件下用H2O2或Na2S2O3作为还原剂,溶解得到含有Co2+和Li+的溶液,再以NaOH溶液为沉淀剂,将溶液中的Co2+离子转化成Co(OH)2沉淀。专利[CN200510015078]公开了一种从报废的锂离子电池中回收制备LixCoO2的方法。将废锂离子电池正极材料剪成小碎片并浸泡在N-甲基-2-吡咯烷酮液体中,分离获得活性物质LixCoO2黑色粉末,再将黑色粉末分散于硝酸溶液或盐酸溶液中,再经过滤、沉淀操作,得到蓝色沉淀,沉淀物在高温下焙烧,得到LixCoO2粉体。
目前已经报道的锂离子电池正极材料钴酸锂废料的再生方法中采用硫酸加双氧水、硫代硫酸钠、盐酸、硝酸溶解废LiCoO2再经过除杂、沉淀、煅烧操作重新获得钴酸锂,浸出过程中不可避免地产生含酸气体、Cl2或NOx废气,回收过程对环境造成了严重的二次污染。此外,浸出液的后续处理工序多、流程长导致回收成本高;浸出过程为了提高金属回收率和缩短浸出时间又都采用了较高的酸浓度和浸出温度,这对浸出设备防腐的要求很高。采用废LiCoO2粉末与碱金属钠和钾的盐混合后焙烧的方法,存在着焙烧过程中碱金属钠和钾的盐用量大、回收过程中沉淀剂草酸盐用量多,导致回收成本高的缺点;采用废LiCoO2材料与天然有机酸和双氧水混合后球磨技术,存在回收过程容易使球磨设备受到腐蚀并引入杂质的缺点。将从废锂离子电池正极片上剥离下的正极活性物质在高温下煅烧重新获得钴酸锂的方法制备的钴酸锂电化学性能不能满足锂离子电池性能要求。
发明内容
本发明的目的是提供一种锂离子电池正极材料钴酸锂废料的再生方法。
本发明是锂离子电池正极材料钴酸锂废料的再生方法,其步骤为:
步骤(1):将收集来的以钴酸锂做正极材料的报废锂离子电池在室温下放置于0.1-1.0mol/L的氢氧化钠水溶液中进行1-3h的放电处理;放电处理后,将报废的锂离子电池进行拆解,获得正极片;收集以钴酸锂做正极材料的锂离子电池制造过程产生的正极边角料、正极残片,获得正极片;
步骤(2):将步骤(1)中获得的正极片按正极片的质量与陶瓷坩埚的容积的比例-g/mL为1:10-1:15的比例将正极片装入陶瓷坩埚中,然后置于箱式电阻炉中从室温开始以5℃/min的升温速率使炉温升到550℃保温0.5-1h,然后使箱式电阻炉断电,自然冷却到室温;取出经过焙烧的正极片,按照正极片的质量与水的体积的比例-g/mL为1:40-1:70将正极片放入装有水的容器中并用电动搅拌器搅拌5-30min,搅拌过程中水的温度为20-50℃,搅拌速度为10-200r/min;停止搅拌后,将容器里的混合物用10-20目的筛网进行筛分,筛上物为铝箔,筛下物为含有正极活性物质的溶液;铝箔用水清洗1-3次,经自然干燥获得铝箔;筛下物进行抽滤,滤上物用水清洗1-3次,获得正极活性物质;
步骤(3):将步骤(2)中获得的正极活性物质装入陶瓷坩埚中,然后置于箱式电阻炉中以5℃/min的升温速率使炉温升到500-700℃并保温0.5-3h,获得废钴酸锂粉末;
步骤(4):将步骤(3)得到的废钴酸锂粉末与硫酸氢钾按质量比-g/g为1:0.4-1:2的比例混合后放入陶瓷研钵中充分研磨混合均匀,将研磨后的混合物装入陶瓷坩埚并加陶瓷盖盖上,然后放入箱式电阻炉中焙烧,以3-10℃/min的升温速率使炉温升到400-650℃并保温10-60min;
步骤(5):焙烧结束后,将坩埚中的物质在搅拌的条件下用20-50℃的水进行浸出,浸出时间5-30min,固液比-g/mL为1:10-1:50;然后把浸出液升温到95-98℃,将1.0-3.0mol/L的碳酸钾溶液缓慢加入浸出液,然后过滤,洗涤滤渣并干燥,分析滤渣中Li、Co的含量,按照锂与钴的摩尔比为1.05:1的要求往滤渣补充一定量的碳酸锂,然后在行星式球磨机中充分球墨,球磨时间为0.5-2h,转速为200-500r/min,再将其在0.1-100MPa的压力下压紧,放入干净的陶瓷坩埚中,在空气气氛中于650-700℃恒温2-6h,再升温至900℃保温10h后缓慢冷却至室温,烧制后的样品粉碎、研磨,过500目筛,获得电化学性能良好的钴酸锂正极材料;
步骤(6):将步骤(5)过滤得到的溶液用浓硫酸调整成分使溶液的pH值为0.5-1.0,然后在蒸发结晶器中结晶,结晶控制条件为真空度0.012-0.015MPa、温度120-140℃,结晶物在50-80℃和0.2-3h下干燥获得硫酸氢钾,获得的硫酸氢钾返回步骤(4)中使用。
本发明与现有技术比较具有工艺流程短、回收成本低、易操作、对设备防腐要求低、再生的钴酸锂电化学性能良好、处理过程中不产生二次污染的优点。
具体实施方式
本发明是锂离子电池正极材料钴酸锂废料的再生方法,其步骤为:
步骤(1):将收集来的以钴酸锂做正极材料的报废锂离子电池在室温下放置于0.1-1.0mol/L的氢氧化钠水溶液中进行1-3h的放电处理;放电处理后,将报废的锂离子电池进行拆解,获得正极片;收集以钴酸锂做正极材料的锂离子电池制造过程产生的正极边角料、正极残片,获得正极片;
步骤(2):将步骤(1)中获得的正极片按正极片的质量与陶瓷坩埚的容积的比例-g/mL为1:10-1:15的比例将正极片装入陶瓷坩埚中,然后置于箱式电阻炉中从室温开始以5℃/min的升温速率使炉温升到550℃保温0.5-1h,然后使箱式电阻炉断电,自然冷却到室温;取出经过焙烧的正极片,按照正极片的质量与水的体积的比例-g/mL为1:40-1:70将正极片放入装有水的容器中并用电动搅拌器搅拌5-30min,搅拌过程中水的温度为20-50℃,搅拌速度为10-200r/min;停止搅拌后,将容器里的混合物用10-20目的筛网进行筛分,筛上物为铝箔,筛下物为含有正极活性物质的溶液;铝箔用水清洗1-3次,经自然干燥获得铝箔;筛下物进行抽滤,滤上物用水清洗1-3次,获得正极活性物质;
步骤(3):将步骤(2)中获得的正极活性物质装入陶瓷坩埚中,然后置于箱式电阻炉中以5℃/min的升温速率使炉温升到500-700℃并保温0.5-3h,获得废钴酸锂粉末;
步骤(4):将步骤(3)得到的废钴酸锂粉末与硫酸氢钾按质量比-g/g为1:0.4-1:2的比例混合后放入陶瓷研钵中充分研磨混合均匀,将研磨后的混合物装入陶瓷坩埚并加陶瓷盖盖上,然后放入箱式电阻炉中焙烧,以3-10℃/min的升温速率使炉温升到400-650℃并保温10-60min;
步骤(5):焙烧结束后,将坩埚中的物质在搅拌的条件下用20-50℃的水进行浸出,浸出时间5-30min,固液比-g/mL为1:10-1:50;然后把浸出液升温到95-98℃,将1.0-3.0mol/L的碳酸钾溶液缓慢加入浸出液,然后过滤,洗涤滤渣并干燥,分析滤渣中Li、Co的含量,按照锂与钴的摩尔比为1.05:1的要求往滤渣补充一定量的碳酸锂,然后在行星式球磨机中充分球墨,球磨时间为0.5-2h,转速为200-500r/min,再将其在0.1-100MPa的压力下压紧,放入干净的陶瓷坩埚中,在空气气氛中于650-700℃恒温2-6h,再升温至900℃保温10h后缓慢冷却至室温,烧制后的样品粉碎、研磨,过500目筛,获得电化学性能良好的钴酸锂正极材料;
步骤(6):将步骤(5)过滤得到的溶液用浓硫酸调整成分使溶液的pH值为0.5-1.0,然后在蒸发结晶器中结晶,结晶控制条件为真空度0.012-0.015MPa、温度120-140℃,结晶物在50-80℃和0.2-3h下干燥获得硫酸氢钾,获得的硫酸氢钾返回步骤(4)中使用。
根据以上所述的再生方法,步骤(4)中所述的硫酸氢钾为:硫酸氢钾的化工产品或步骤(6)中获得的硫酸氢钾或二者以任意比例混合形成的混合物;
根据以上所述的再生方法,步骤(4)中所述的废钴酸锂粉末与硫酸氢钾的混合比例为:质量比-g/g为1:0.4-1:2。
根据以上所述的再生方法,步骤(4)中电阻炉中焙烧的工艺条件:升温速率为3-10℃/min,焙烧温度为400-650℃,保温时间为10-60min。
根据以上所述的再生方法,步骤(5)中所述的浸出温度为20-50℃,浸出时间5-30min,固液比-g/mL为1:10-1:50。
实施例1:
收集以钴酸锂做正极材料的报废锂离子电池,在室温下放置于1.0mol/L的氢氧化钠水溶液中进行2h的放电处理;放电处理后,将报废的锂离子电池进行拆解,获得正极片;按正极片的质量与陶瓷坩埚的容积的比例(g/mL)为1:15的比例将正极片装入陶瓷坩埚中,然后置于箱式电阻炉中从室温开始以5℃/min的升温速率使炉温升到550℃并保温30min,然后使箱式电阻炉断电,自然冷却到室温;取出经过焙烧的正极片,按照正极片的质量与水的体积的比例(g/mL)为1:50将正极片放入装有水的容器中并用电动搅拌器以50r/min的搅拌速度搅拌20min,搅拌过程中水的温度为30℃;停止搅拌后,将容器里的混合物用10目的筛网进行筛分,筛上物为铝箔,筛下物为含有正极活性物质的溶液;铝箔用水清洗3次,经自然干燥获得铝箔;筛下物进行抽滤,滤上物用水清洗3次,获得正极活性物质;将获得的正极活性物质装入陶瓷坩埚中,然后置于箱式电阻炉中以5℃/min的升温速率使炉温升到600℃并保温30min,获得废钴酸锂粉末;将回收处理得到的废钴酸锂粉末与购买的硫酸氢钾化工产品按质量比(g/g)为1:1.39的比例放入陶瓷研钵中充分研磨混合均匀,然后将研磨后的混合物装入陶瓷坩埚并加陶瓷盖盖上放入箱式电阻炉中以5℃/min的升温速率使炉温升到600℃并保温30min;焙烧结束后,将坩埚中的物质在搅拌的条件下用50℃的水以固液比(g/mL)为1:20浸出30min;然后把浸出液升温到98℃,将3.0mol/L的碳酸钾溶液缓慢加入浸出液产生沉淀物,所得沉淀物经过滤、洗涤、干燥后,分析沉淀物中Li、Co的含量,按照锂与钴的摩尔比为1.05:1的要求往沉淀物补充一定量的碳酸锂,然后在行星式球磨机中以400r/min的速度充分球墨2h,再将其在10MPa的压力下压紧,放入干净的陶瓷坩埚中,在空气气氛中于650℃恒温6h,再升温至900℃保温10h后缓慢冷却至室温,烧制后的样品粉碎、研磨,过500目筛,获得电化学性能良好的钴酸锂正极材料;将上述步骤中过滤得到的溶液用浓硫酸调整成分使溶液的pH值为1.0,然后在蒸发结晶器中结晶,结晶控制条件为真空度0.015MPa、温度120℃,结晶物在80℃以及2h下干燥获得硫酸氢钾。
实施例2
收集以钴酸锂做正极材料的报废锂离子电池,在室温下放置于1.0mol/L的氢氧化钠水溶液中进行2h的放电处理;放电处理后,将报废的锂离子电池进行拆解,获得正极片;按正极片的质量与陶瓷坩埚的容积的比例(g/mL)为1:15的比例将正极片装入陶瓷坩埚中,然后置于箱式电阻炉中从室温开始以5℃/min的升温速率使炉温升到550℃并保温30min,然后使箱式电阻炉断电,自然冷却到室温;取出经过焙烧的正极片,按照正极片的质量与水的体积的比例(g/mL)为1:50将正极片放入装有水的容器中并用电动搅拌器以50r/min的搅拌速度搅拌20min,搅拌过程中水的温度为30℃;停止搅拌后,将容器里的混合物用10目的筛网进行筛分,筛上物为铝箔,筛下物为含有正极活性物质的溶液;铝箔用水清洗3次,经自然干燥获得铝箔;筛下物进行抽滤,滤上物用水清洗3次,获得正极活性物质;将获得的正极活性物质装入陶瓷坩埚中,然后置于箱式电阻炉中以5℃/min的升温速率使炉温升到600℃并保温30min,获得废钴酸锂粉末;将回收处理得到的废钴酸锂粉末与购买的硫酸氢钾化工产品按质量比(g/g)为1:1.39的比例放入陶瓷研钵中充分研磨混合均匀,然后将研磨后的混合物装入陶瓷坩埚并加陶瓷盖盖上放入箱式电阻炉中以5℃/min的升温速率使炉温升到550℃并保温30min;焙烧结束后,将坩埚中的物质在搅拌的条件下用50℃的水以固液比(g/mL)为1:20浸出30min;然后把浸出液升温到98℃,将3.0mol/L的碳酸钾溶液缓慢加入浸出液产生沉淀物,所得沉淀物经过滤、洗涤、干燥后,分析沉淀物中Li、Co的含量,按照锂与钴的摩尔比为1.05:1的要求往沉淀物补充一定量的碳酸锂,然后在行星式球磨机中以400r/min的速度充分球墨2h,再将其在10MPa的压力下压紧,放入干净的陶瓷坩埚中,在空气气氛中于650℃恒温6h,再升温至900℃保温10h后缓慢冷却至室温,烧制后的样品粉碎、研磨,过500目筛,获得电化学性能良好的钴酸锂正极材料;将上述步骤中过滤得到的溶液用浓硫酸调整成分使溶液的pH值为1.0,然后在蒸发结晶器中结晶,结晶控制条件为真空度0.015MPa、温度120℃,结晶物在80℃以及2h下干燥获得硫酸氢钾。
实施例3
收集以钴酸锂做正极材料的锂离子电池制造过程产生的正极边角料、正极残片,获得正极片;按正极片的质量与陶瓷坩埚的容积的比例(g/mL)为1:15的比例将正极片装入陶瓷坩埚中,然后置于箱式电阻炉中从室温开始以5℃/min的升温速率使炉温升到550℃并保温30min,然后使箱式电阻炉断电,自然冷却到室温;取出经过焙烧的正极片,按照正极片的质量与水的体积的比例(g/mL)为1:50将正极片放入装有水的容器中并用电动搅拌器以50r/min的搅拌速度搅拌20min,搅拌过程中水的温度为30℃;停止搅拌后,将容器里的混合物用10目的筛网进行筛分,筛上物为铝箔,筛下物为含有正极活性物质的溶液;铝箔用水清洗3次,经自然干燥获得铝箔;筛下物进行抽滤,滤上物用水清洗3次,获得正极活性物质;将获得的正极活性物质装入陶瓷坩埚中,然后置于箱式电阻炉中以5℃/min的升温速率使炉温升到600℃并保温30min,获得废钴酸锂粉末;将回收处理得到的废钴酸锂粉末与购买的硫酸氢钾化工产品按质量比(g/g)为1:1.39的比例放入陶瓷研钵中充分研磨混合均匀,然后将研磨后的混合物装入陶瓷坩埚并加陶瓷盖盖上放入箱式电阻炉中以5℃/min的升温速率使炉温升到500℃并保温30min;焙烧结束后,将坩埚中的物质在搅拌的条件下用50℃的水以固液比(g/mL)为1:20浸出30min;然后把浸出液升温到98℃,将3.0mol/L的碳酸钾溶液缓慢加入浸出液产生沉淀物,所得沉淀物经过滤、洗涤、干燥后,分析沉淀物中Li、Co的含量,按照锂与钴的摩尔比为1.05:1的要求往沉淀物补充一定量的碳酸锂,然后在行星式球磨机中以400r/min的速度充分球墨2h,再将其在10MPa的压力下压紧,放入干净的陶瓷坩埚中,在空气气氛中于650℃恒温6h,再升温至900℃保温10h后缓慢冷却至室温,烧制后的样品粉碎、研磨,过500目筛,获得电化学性能良好的钴酸锂正极材料;将上述步骤中过滤得到的溶液用浓硫酸调整成分使溶液的pH值为1.0,然后在蒸发结晶器中结晶,结晶控制条件为真空度0.015MPa、温度120℃,结晶物在80℃以及2h下干燥获得硫酸氢钾。
实施例4
收集以钴酸锂做正极材料的锂离子电池制造过程产生的正极边角料、正极残片,获得正极片;按正极片的质量与陶瓷坩埚的容积的比例(g/mL)为1:15的比例将正极片装入陶瓷坩埚中,然后置于箱式电阻炉中从室温开始以5℃/min的升温速率使炉温升到550℃并保温30min,然后使箱式电阻炉断电,自然冷却到室温;取出经过焙烧的正极片,按照正极片的质量与水的体积的比例(g/mL)为1:50将正极片放入装有水的容器中并用电动搅拌器以50r/min的搅拌速度搅拌20min,搅拌过程中水的温度为30℃;停止搅拌后,将容器里的混合物用10目的筛网进行筛分,筛上物为铝箔,筛下物为含有正极活性物质的溶液;铝箔用水清洗3次,经自然干燥获得铝箔;筛下物进行抽滤,滤上物用水清洗3次,获得正极活性物质;将获得的正极活性物质装入陶瓷坩埚中,然后置于箱式电阻炉中以5℃/min的升温速率使炉温升到600℃并保温30min,获得废钴酸锂粉末;将回收处理得到的废钴酸锂粉末与购买的硫酸氢钾化工产品按质量比(g/g)为1:1.39的比例放入陶瓷研钵中充分研磨混合均匀,然后将研磨后的混合物装入陶瓷坩埚并加陶瓷盖盖上放入箱式电阻炉中以5℃/min的升温速率使炉温升到450℃并保温30min;焙烧结束后,将坩埚中的物质在搅拌的条件下用50℃的水以固液比(g/mL)为1:20浸出30min;然后把浸出液升温到98℃,将3.0mol/L的碳酸钾溶液缓慢加入浸出液产生沉淀物,所得沉淀物经过滤、洗涤、干燥后,分析沉淀物中Li、Co的含量,按照锂与钴的摩尔比为1.05:1的要求往沉淀物补充一定量的碳酸锂,然后在行星式球磨机中以400r/min的速度充分球墨2h,再将其在10MPa的压力下压紧,放入干净的陶瓷坩埚中,在空气气氛中于650℃恒温6h,再升温至900℃保温10h后缓慢冷却至室温,烧制后的样品粉碎、研磨,过500目筛,获得电化学性能良好的钴酸锂正极材料;将上述步骤中过滤得到的溶液用浓硫酸调整成分使溶液的pH值为1.0,然后在蒸发结晶器中结晶,结晶控制条件为真空度0.015MPa、温度120℃,结晶物在80℃以及2h下干燥获得硫酸氢钾。
实施例5
收集以钴酸锂做正极材料的锂离子电池制造过程产生的正极边角料、正极残片,获得正极片;按正极片的质量与陶瓷坩埚的容积的比例(g/mL)为1:15的比例将正极片装入陶瓷坩埚中,然后置于箱式电阻炉中从室温开始以5℃/min的升温速率使炉温升到550℃并保温30min,然后使箱式电阻炉断电,自然冷却到室温;取出经过焙烧的正极片,按照正极片的质量与水的体积的比例(g/mL)为1:50将正极片放入装有水的容器中并用电动搅拌器以50r/min的搅拌速度搅拌20min,搅拌过程中水的温度为30℃;停止搅拌后,将容器里的混合物用10目的筛网进行筛分,筛上物为铝箔,筛下物为含有正极活性物质的溶液;铝箔用水清洗3次,经自然干燥获得铝箔;筛下物进行抽滤,滤上物用水清洗3次,获得正极活性物质;将获得的正极活性物质装入陶瓷坩埚中,然后置于箱式电阻炉中以5℃/min的升温速率使炉温升到600℃并保温30min,获得废钴酸锂粉末;将回收处理得到的废钴酸锂粉末与本发明步骤(6)中获得的硫酸氢钾按质量比(g/g)为1:0.97的比例放入陶瓷研钵中充分研磨混合均匀,然后将研磨后的混合物装入陶瓷坩埚并加陶瓷盖盖上放入箱式电阻炉中以5℃/min的升温速率使炉温升到600℃并保温30min;焙烧结束后,将坩埚中的物质在搅拌的条件下用50℃的水以固液比(g/mL)为1:20浸出30min;然后把浸出液升温到98℃,将3.0mol/L的碳酸钾溶液缓慢加入浸出液产生沉淀物,所得沉淀物经过滤、洗涤、干燥后,分析沉淀物中Li、Co的含量,按照锂与钴的摩尔比为1.05:1的要求往沉淀物补充一定量的碳酸锂,然后在行星式球磨机中以400r/min的速度充分球墨2h,再将其在10MPa的压力下压紧,放入干净的陶瓷坩埚中,在空气气氛中于650℃恒温6h,再升温至900℃保温10h后缓慢冷却至室温,烧制后的样品粉碎、研磨,过500目筛,获得电化学性能良好的钴酸锂正极材料;将上述步骤中过滤得到的溶液用浓硫酸调整成分使溶液的pH值为1.0,然后在蒸发结晶器中结晶,结晶控制条件为真空度0.015MPa、温度120℃,结晶物在80℃以及2h下干燥获得硫酸氢钾。
实施例6
收集以钴酸锂做正极材料的锂离子电池制造过程产生的正极边角料、正极残片,获得正极片;按正极片的质量与陶瓷坩埚的容积的比例(g/mL)为1:15的比例将正极片装入陶瓷坩埚中,然后置于箱式电阻炉中从室温开始以5℃/min的升温速率使炉温升到550℃并保温30min,然后使箱式电阻炉断电,自然冷却到室温;取出经过焙烧的正极片,按照正极片的质量与水的体积的比例(g/mL)为1:50将正极片放入装有水的容器中并用电动搅拌器以50r/min的搅拌速度搅拌20min,搅拌过程中水的温度为30℃;停止搅拌后,将容器里的混合物用10目的筛网进行筛分,筛上物为铝箔,筛下物为含有正极活性物质的溶液;铝箔用水清洗3次,经自然干燥获得铝箔;筛下物进行抽滤,滤上物用水清洗3次,获得正极活性物质;将获得的正极活性物质装入陶瓷坩埚中,然后置于箱式电阻炉中以5℃/min的升温速率使炉温升到600℃并保温30min,获得废钴酸锂粉末;将回收处理得到的废钴酸锂粉末与本发明步骤(6)中获得的硫酸氢钾按质量比(g/g)为1:0.97的比例放入陶瓷研钵中充分研磨混合均匀,然后将研磨后的混合物装入陶瓷坩埚并加陶瓷盖盖上放入箱式电阻炉中以5℃/min的升温速率使炉温升到550℃并保温30min;焙烧结束后,将坩埚中的物质在搅拌的条件下用50℃的水以固液比(g/mL)为1:20浸出30min;然后把浸出液升温到98℃,将3.0mol/L的碳酸钾溶液缓慢加入浸出液产生沉淀物,所得沉淀物经过滤、洗涤、干燥后,分析沉淀物中Li、Co的含量,按照锂与钴的摩尔比为1.05:1的要求往沉淀物补充一定量的碳酸锂,然后在行星式球磨机中以400r/min的速度充分球墨2h,再将其在10MPa的压力下压紧,放入干净的陶瓷坩埚中,在空气气氛中于650℃恒温6h,再升温至900℃保温10h后缓慢冷却至室温,烧制后的样品粉碎、研磨,过500目筛,获得电化学性能良好的钴酸锂正极材料;将上述步骤中过滤得到的溶液用浓硫酸调整成分使溶液的pH值为1.0,然后在蒸发结晶器中结晶,结晶控制条件为真空度0.015MPa、温度120℃,结晶物在80℃以及2h下干燥获得硫酸氢钾。
实施例7
收集以钴酸锂做正极材料的报废锂离子电池,在室温下放置于1.0mol/L的氢氧化钠水溶液中进行2h的放电处理;放电处理后,将报废的锂离子电池进行拆解,获得正极片;按正极片的质量与陶瓷坩埚的容积的比例(g/mL)为1:15的比例将正极片装入陶瓷坩埚中,然后置于箱式电阻炉中从室温开始以5℃/min的升温速率使炉温升到550℃并保温30min,然后使箱式电阻炉断电,自然冷却到室温;取出经过焙烧的正极片,按照正极片的质量与水的体积的比例(g/mL)为1:50将正极片放入装有水的容器中并用电动搅拌器以50r/min的搅拌速度搅拌20min,搅拌过程中水的温度为30℃;停止搅拌后,将容器里的混合物用10目的筛网进行筛分,筛上物为铝箔,筛下物为含有正极活性物质的溶液;铝箔用水清洗3次,经自然干燥获得铝箔;筛下物进行抽滤,滤上物用水清洗3次,获得正极活性物质;将获得的正极活性物质装入陶瓷坩埚中,然后置于箱式电阻炉中以5℃/min的升温速率使炉温升到600℃并保温30min,获得废钴酸锂粉末;将回收处理得到的废钴酸锂粉末与本发明步骤(6)中获得的硫酸氢钾按质量比(g/g)为1:0.97的比例放入陶瓷研钵中充分研磨混合均匀,然后将研磨后的混合物装入陶瓷坩埚并加陶瓷盖盖上放入箱式电阻炉中以5℃/min的升温速率使炉温升到500℃并保温30min;焙烧结束后,将坩埚中的物质在搅拌的条件下用50℃的水以固液比(g/mL)为1:20浸出30min;然后把浸出液升温到98℃,将3.0mol/L的碳酸钾溶液缓慢加入浸出液产生沉淀物,所得沉淀物经过滤、洗涤、干燥后,分析沉淀物中Li、Co的含量,按照锂与钴的摩尔比为1.05:1的要求往沉淀物补充一定量的碳酸锂,然后在行星式球磨机中以400r/min的速度充分球墨2h,再将其在10MPa的压力下压紧,放入干净的陶瓷坩埚中,在空气气氛中于650℃恒温6h,再升温至900℃保温10h后缓慢冷却至室温,烧制后的样品粉碎、研磨,过500目筛,获得电化学性能良好的钴酸锂正极材料;将上述步骤中过滤得到的溶液用浓硫酸调整成分使溶液的pH值为1.0,然后在蒸发结晶器中结晶,结晶控制条件为真空度0.015MPa、温度120℃,结晶物在80℃以及2h下干燥获得硫酸氢钾。
实施例8
收集以钴酸锂做正极材料的报废锂离子电池,在室温下放置于1.0mol/L的氢氧化钠水溶液中进行2h的放电处理;放电处理后,将报废的锂离子电池进行拆解,获得正极片;按正极片的质量与陶瓷坩埚的容积的比例(g/mL)为1:15的比例将正极片装入陶瓷坩埚中,然后置于箱式电阻炉中从室温开始以5℃/min的升温速率使炉温升到550℃并保温30min,然后使箱式电阻炉断电,自然冷却到室温;取出经过焙烧的正极片,按照正极片的质量与水的体积的比例(g/mL)为1:50将正极片放入装有水的容器中并用电动搅拌器以50r/min的搅拌速度搅拌20min,搅拌过程中水的温度为30℃;停止搅拌后,将容器里的混合物用10目的筛网进行筛分,筛上物为铝箔,筛下物为含有正极活性物质的溶液;铝箔用水清洗3次,经自然干燥获得铝箔;筛下物进行抽滤,滤上物用水清洗3次,获得正极活性物质;将获得的正极活性物质装入陶瓷坩埚中,然后置于箱式电阻炉中以5℃/min的升温速率使炉温升到600℃并保温30min,获得废钴酸锂粉末;将回收处理得到的废钴酸锂粉末与本发明步骤(6)中获得的硫酸氢钾按质量比(g/g)为1:0.97的比例放入陶瓷研钵中充分研磨混合均匀,然后将研磨后的混合物装入陶瓷坩埚并加陶瓷盖盖上放入箱式电阻炉中以5℃/min的升温速率使炉温升到400℃并保温30min;焙烧结束后,将坩埚中的物质在搅拌的条件下用50℃的水以固液比(g/mL)为1:20浸出30min;然后把浸出液升温到98℃,将3.0mol/L的碳酸钾溶液缓慢加入浸出液产生沉淀物,所得沉淀物经过滤、洗涤、干燥后,分析沉淀物中Li、Co的含量,按照锂与钴的摩尔比为1.05:1的要求往沉淀物补充一定量的碳酸锂,然后在行星式球磨机中以400r/min的速度充分球墨2h,再将其在10MPa的压力下压紧,放入干净的陶瓷坩埚中,在空气气氛中于650℃恒温6h,再升温至900℃保温10h后缓慢冷却至室温,烧制后的样品粉碎、研磨,过500目筛,获得电化学性能良好的钴酸锂正极材料;将上述步骤中过滤得到的溶液用浓硫酸调整成分使溶液的pH值为1.0,然后在蒸发结晶器中结晶,结晶控制条件为真空度0.015MPa、温度120℃,结晶物在80℃以及2h下干燥获得硫酸氢钾。
实施例9
收集以钴酸锂做正极材料的报废锂离子电池,在室温下放置于1.0mol/L的氢氧化钠水溶液中进行2h的放电处理;放电处理后,将报废的锂离子电池进行拆解,获得正极片;按正极片的质量与陶瓷坩埚的容积的比例(g/mL)为1:15的比例将正极片装入陶瓷坩埚中,然后置于箱式电阻炉中从室温开始以5℃/min的升温速率使炉温升到550℃并保温30min,然后使箱式电阻炉断电,自然冷却到室温;取出经过焙烧的正极片,按照正极片的质量与水的体积的比例(g/mL)为1:50将正极片放入装有水的容器中并用电动搅拌器以50r/min的搅拌速度搅拌20min,搅拌过程中水的温度为30℃;停止搅拌后,将容器里的混合物用10目的筛网进行筛分,筛上物为铝箔,筛下物为含有正极活性物质的溶液;铝箔用水清洗3次,经自然干燥获得铝箔;筛下物进行抽滤,滤上物用水清洗3次,获得正极活性物质;将获得的正极活性物质装入陶瓷坩埚中,然后置于箱式电阻炉中以5℃/min的升温速率使炉温升到600℃并保温30min,获得废钴酸锂粉末;将回收处理得到的废钴酸锂粉末与购买的硫酸氢钾化工产品按质量比(g/g)为1:2的比例放入陶瓷研钵中充分研磨混合均匀,然后将研磨后的混合物装入陶瓷坩埚并加陶瓷盖盖上放入箱式电阻炉中以5℃/min的升温速率使炉温升到600℃并保温30min;焙烧结束后,将坩埚中的物质在搅拌的条件下用50℃的水以固液比(g/mL)为1:20浸出30min;然后把浸出液升温到98℃,将3.0mol/L的碳酸钾溶液缓慢加入浸出液产生沉淀物,所得沉淀物经过滤、洗涤、干燥后,分析沉淀物中Li、Co的含量,按照锂与钴的摩尔比为1.05:1的要求往沉淀物补充一定量的碳酸锂,然后在行星式球磨机中以400r/min的速度充分球墨2h,再将其在10MPa的压力下压紧,放入干净的陶瓷坩埚中,在空气气氛中于650℃恒温6h,再升温至900℃保温10h后缓慢冷却至室温,烧制后的样品粉碎、研磨,过500目筛,获得电化学性能良好的钴酸锂正极材料;将上述步骤中过滤得到的溶液用浓硫酸调整成分使溶液的pH值为1.0,然后在蒸发结晶器中结晶,结晶控制条件为真空度0.015MPa、温度120℃,结晶物在80℃以及2h下干燥获得硫酸氢钾。
实施例10
收集以钴酸锂做正极材料的报废锂离子电池,在室温下放置于1.0mol/L的氢氧化钠水溶液中进行2h的放电处理;放电处理后,将报废的锂离子电池进行拆解,获得正极片;按正极片的质量与陶瓷坩埚的容积的比例(g/mL)为1:15的比例将正极片装入陶瓷坩埚中,然后置于箱式电阻炉中从室温开始以5℃/min的升温速率使炉温升到550℃并保温20min,然后使箱式电阻炉断电,自然冷却到室温;取出经过焙烧的正极片,按照正极片的质量与水的体积的比例(g/mL)为1:50将正极片放入装有水的容器中并用电动搅拌器以50r/min的搅拌速度搅拌20min,搅拌过程中水的温度为30℃;停止搅拌后,将容器里的混合物用10目的筛网进行筛分,筛上物为铝箔,筛下物为含有正极活性物质的溶液;铝箔用水清洗3次,经自然干燥获得铝箔;筛下物进行抽滤,滤上物用水清洗3次,获得正极活性物质;将获得的正极活性物质装入陶瓷坩埚中,然后置于箱式电阻炉中以5℃/min的升温速率使炉温升到600℃并保温30min,获得废钴酸锂粉末;将回收处理得到的废钴酸锂粉末与购买的硫酸氢钾化工产品按质量比(g/g)为1:0.4的比例放入陶瓷研钵中充分研磨混合均匀,然后将研磨后的混合物装入陶瓷坩埚并加陶瓷盖盖上放入箱式电阻炉中以5℃/min的升温速率使炉温升到600℃并保温30min;焙烧结束后,将坩埚中的物质在搅拌的条件下用40℃的水以固液比(g/mL)为1:30浸出30min;然后把浸出液升温到95℃,将3.0mol/L的碳酸钾溶液缓慢加入浸出液产生沉淀物,所得沉淀物经过滤、洗涤、干燥后,分析沉淀物中Li、Co的含量,按照锂与钴的摩尔比为1.05:1的要求往沉淀物补充一定量的碳酸锂,然后在行星式球磨机中以400r/min的速度充分球墨2h,再将其在10MPa的压力下压紧,放入干净的陶瓷坩埚中,在空气气氛中于650℃恒温6h,再升温至900℃保温10h后缓慢冷却至室温,烧制后的样品粉碎、研磨,过500目筛,获得电化学性能良好的钴酸锂正极材料;将上述步骤中过滤得到的溶液用浓硫酸调整成分使溶液的pH值为1.0,然后在蒸发结晶器中结晶,结晶控制条件为真空度0.015MPa、温度120℃,结晶物在80℃以及2h下干燥获得硫酸氢钾。
实施例11
收集以钴酸锂做正极材料的锂离子电池制造过程产生的正极边角料、正极残片,获得正极片;按正极片的质量与陶瓷坩埚的容积的比例(g/mL)为1:15的比例将正极片装入陶瓷坩埚中,然后置于箱式电阻炉中从室温开始以5℃/min的升温速率使炉温升到550℃并保温30min,然后使箱式电阻炉断电,自然冷却到室温;取出经过焙烧的正极片,按照正极片的质量与水的体积的比例(g/mL)为1:50将正极片放入装有水的容器中并用电动搅拌器以50r/min的搅拌速度搅拌20min,搅拌过程中水的温度为30℃;停止搅拌后,将容器里的混合物用10目的筛网进行筛分,筛上物为铝箔,筛下物为含有正极活性物质的溶液;铝箔用水清洗3次,经自然干燥获得铝箔;筛下物进行抽滤,滤上物用水清洗3次,获得正极活性物质;将获得的正极活性物质装入陶瓷坩埚中,然后置于箱式电阻炉中以5℃/min的升温速率使炉温升到600℃并保温30min,获得废钴酸锂粉末;将回收处理得到的废钴酸锂粉末与本发明步骤(6)中获得的硫酸氢钾按质量比(g/g)为1:1.39的比例放入陶瓷研钵中充分研磨混合均匀,然后将研磨后的混合物装入陶瓷坩埚并加陶瓷盖盖上放入箱式电阻炉中以5℃/min的升温速率使炉温升到600℃并保温20min;焙烧结束后,将坩埚中的物质在搅拌的条件下用50℃的水以固液比(g/mL)为1:20浸出30min;然后把浸出液升温到98℃,将1.0mol/L的碳酸钾溶液缓慢加入浸出液产生沉淀物,所得沉淀物经过滤、洗涤、干燥后,分析沉淀物中Li、Co的含量,按照锂与钴的摩尔比为1.05:1的要求往沉淀物补充一定量的碳酸锂,然后在行星式球磨机中以400r/min的速度充分球墨2h,再将其在10MPa的压力下压紧,放入干净的陶瓷坩埚中,在空气气氛中于650℃恒温6h,再升温至900℃保温10h后缓慢冷却至室温,烧制后的样品粉碎、研磨,过500目筛,获得电化学性能良好的钴酸锂正极材料;将上述步骤中过滤得到的溶液用浓硫酸调整成分使溶液的pH值为1.0,然后在蒸发结晶器中结晶,结晶控制条件为真空度0.015MPa、温度120℃,结晶物在80℃以及2h下干燥获得硫酸氢钾。
实施例12
收集以钴酸锂做正极材料的锂离子电池制造过程产生的正极边角料、正极残片,获得正极片;按正极片的质量与陶瓷坩埚的容积的比例(g/mL)为1:15的比例将正极片装入陶瓷坩埚中,然后置于箱式电阻炉中从室温开始以5℃/min的升温速率使炉温升到550℃并保温30min,然后使箱式电阻炉断电,自然冷却到室温;取出经过焙烧的正极片,按照正极片的质量与水的体积的比例(g/mL)为1:50将正极片放入装有水的容器中并用电动搅拌器以50r/min的搅拌速度搅拌20min,搅拌过程中水的温度为30℃;停止搅拌后,将容器里的混合物用10目的筛网进行筛分,筛上物为铝箔,筛下物为含有正极活性物质的溶液;铝箔用水清洗3次,经自然干燥获得铝箔;筛下物进行抽滤,滤上物用水清洗3次,获得正极活性物质;将获得的正极活性物质装入陶瓷坩埚中,然后置于箱式电阻炉中以5℃/min的升温速率使炉温升到600℃并保温30min,获得废钴酸锂粉末;将回收处理得到的废钴酸锂粉末与购买的硫酸氢钾化工产品按质量比(g/g)为1:1.39的比例放入陶瓷研钵中充分研磨混合均匀,然后将研磨后的混合物装入陶瓷坩埚并加陶瓷盖盖上放入箱式电阻炉中以5℃/min的升温速率使炉温升到550℃并保温20min;焙烧结束后,将坩埚中的物质在搅拌的条件下用50℃的水以固液比(g/mL)为1:20浸出30min;然后把浸出液升温到98℃,将1.0mol/L的碳酸钾溶液缓慢加入浸出液产生沉淀物,所得沉淀物经过滤、洗涤、干燥后,分析沉淀物中Li、Co的含量,按照锂与钴的摩尔比为1.05:1的要求往沉淀物补充一定量的碳酸锂,然后在行星式球磨机中以400r/min的速度充分球墨2h,再将其在10MPa的压力下压紧,放入干净的陶瓷坩埚中,在空气气氛中于650℃恒温6h,再升温至900℃保温10h后缓慢冷却至室温,烧制后的样品粉碎、研磨,过500目筛,获得电化学性能良好的钴酸锂正极材料;将上述步骤中过滤得到的溶液用浓硫酸调整成分使溶液的pH值为1.0,然后在蒸发结晶器中结晶,结晶控制条件为真空度0.015MPa、温度120℃,结晶物在80℃以及2h下干燥获得硫酸氢钾。
实施例13
收集以钴酸锂做正极材料的报废锂离子电池,在室温下放置于1.0mol/L的氢氧化钠水溶液中进行2h的放电处理;放电处理后,将报废的锂离子电池进行拆解,获得正极片;按正极片的质量与陶瓷坩埚的容积的比例(g/mL)为1:15的比例将正极片装入陶瓷坩埚中,然后置于箱式电阻炉中从室温开始以5℃/min的升温速率使炉温升到550℃并保温30min,然后使箱式电阻炉断电,自然冷却到室温;取出经过焙烧的正极片,按照正极片的质量与水的体积的比例(g/mL)为1:50将正极片放入装有水的容器中并用电动搅拌器以50r/min的搅拌速度搅拌20min,搅拌过程中水的温度为30℃;停止搅拌后,将容器里的混合物用10目的筛网进行筛分,筛上物为铝箔,筛下物为含有正极活性物质的溶液;铝箔用水清洗3次,经自然干燥获得铝箔;筛下物进行抽滤,滤上物用水清洗3次,获得正极活性物质;将获得的正极活性物质装入陶瓷坩埚中,然后置于箱式电阻炉中以5℃/min的升温速率使炉温升到600℃并保温30min,获得废钴酸锂粉末;将回收处理得到的废钴酸锂粉末与本发明步骤(6)中获得的硫酸氢钾按质量比(g/g)为1:1.39的比例放入陶瓷研钵中充分研磨混合均匀,然后将研磨后的混合物装入陶瓷坩埚并加陶瓷盖盖上放入箱式电阻炉中以5℃/min的升温速率使炉温升到500℃并保温30min;焙烧结束后,将坩埚中的物质在搅拌的条件下用50℃的水以固液比(g/mL)为1:20浸出20min;然后把浸出液升温到98℃,将1.0mol/L的碳酸钾溶液缓慢加入浸出液产生沉淀物,所得沉淀物经过滤、洗涤、干燥后,分析沉淀物中Li、Co的含量,按照锂与钴的摩尔比为1.05:1的要求往沉淀物补充一定量的碳酸锂,然后在行星式球磨机中以400r/min的速度充分球墨2h,再将其在10MPa的压力下压紧,放入干净的陶瓷坩埚中,在空气气氛中于650℃恒温6h,再升温至900℃保温10h后缓慢冷却至室温,烧制后的样品粉碎、研磨,过500目筛,获得电化学性能良好的钴酸锂正极材料;将上述步骤中过滤得到的溶液用浓硫酸调整成分使溶液的pH值为1.0,然后在蒸发结晶器中结晶,结晶控制条件为真空度0.015MPa、温度120℃,结晶物在80℃以及2h下干燥获得硫酸氢钾。
实施例14
收集以钴酸锂做正极材料的报废锂离子电池,在室温下放置于1.0mol/L的氢氧化钠水溶液中进行2h的放电处理;放电处理后,将报废的锂离子电池进行拆解,获得正极片;按正极片的质量与陶瓷坩埚的容积的比例(g/mL)为1:15的比例将正极片装入陶瓷坩埚中,然后置于箱式电阻炉中从室温开始以5℃/min的升温速率使炉温升到550℃并保温30min,然后使箱式电阻炉断电,自然冷却到室温;取出经过焙烧的正极片,按照正极片的质量与水的体积的比例(g/mL)为1:50将正极片放入装有水的容器中并用电动搅拌器以50r/min的搅拌速度搅拌20min,搅拌过程中水的温度为30℃;停止搅拌后,将容器里的混合物用10目的筛网进行筛分,筛上物为铝箔,筛下物为含有正极活性物质的溶液;铝箔用水清洗3次,经自然干燥获得铝箔;筛下物进行抽滤,滤上物用水清洗3次,获得正极活性物质;将获得的正极活性物质装入陶瓷坩埚中,然后置于箱式电阻炉中以5℃/min的升温速率使炉温升到600℃并保温30min,获得废钴酸锂粉末;将回收处理得到的废钴酸锂粉末与本发明步骤(6)中获得的硫酸氢钾按质量比(g/g)为1:1.39的比例放入陶瓷研钵中充分研磨混合均匀,然后将研磨后的混合物装入陶瓷坩埚并加陶瓷盖盖上放入箱式电阻炉中以5℃/min的升温速率使炉温升到600℃并保温30min;焙烧结束后,将坩埚中的物质在搅拌的条件下用50℃的水以固液比(g/mL)为1:40浸出30min;然后把浸出液升温到98℃,将1.0mol/L的碳酸钾溶液缓慢加入浸出液产生沉淀物,所得沉淀物经过滤、洗涤、干燥后,分析沉淀物中Li、Co的含量,按照锂与钴的摩尔比为1.05:1的要求往沉淀物补充一定量的碳酸锂,然后在行星式球磨机中以400r/min的速度充分球墨2h,再将其在10MPa的压力下压紧,放入干净的陶瓷坩埚中,在空气气氛中于650℃恒温6h,再升温至900℃保温10h后缓慢冷却至室温,烧制后的样品粉碎、研磨,过500目筛,获得电化学性能良好的钴酸锂正极材料;将上述步骤中过滤得到的溶液用浓硫酸调整成分使溶液的pH值为1.0,然后在蒸发结晶器中结晶,结晶控制条件为真空度0.015MPa、温度120℃,结晶物在80℃以及2h下干燥获得硫酸氢钾。
实施例15
收集以钴酸锂做正极材料的报废锂离子电池,在室温下放置于1.0mol/L的氢氧化钠水溶液中进行2h的放电处理;放电处理后,将报废的锂离子电池进行拆解,获得正极片;按正极片的质量与陶瓷坩埚的容积的比例(g/mL)为1:15的比例将正极片装入陶瓷坩埚中,然后置于箱式电阻炉中从室温开始以5℃/min的升温速率使炉温升到550℃并保温30min,然后使箱式电阻炉断电,自然冷却到室温;取出经过焙烧的正极片,按照正极片的质量与水的体积的比例(g/mL)为1:50将正极片放入装有水的容器中并用电动搅拌器以50r/min的搅拌速度搅拌20min,搅拌过程中水的温度为30℃;停止搅拌后,将容器里的混合物用10目的筛网进行筛分,筛上物为铝箔,筛下物为含有正极活性物质的溶液;铝箔用水清洗3次,经自然干燥获得铝箔;筛下物进行抽滤,滤上物用水清洗3次,获得正极活性物质;将获得的正极活性物质装入陶瓷坩埚中,然后置于箱式电阻炉中以5℃/min的升温速率使炉温升到600℃并保温30min,获得废钴酸锂粉末;将回收处理得到的废钴酸锂粉末与本发明步骤(6)中获得的硫酸氢钾按质量比(g/g)为1:1.39的比例放入陶瓷研钵中充分研磨混合均匀,然后将研磨后的混合物装入陶瓷坩埚并加陶瓷盖盖上放入箱式电阻炉中以5℃/min的升温速率使炉温升到450℃并保温30min;焙烧结束后,将坩埚中的物质在搅拌的条件下用50℃的水以固液比(g/mL)为1:40浸出30min;然后把浸出液升温到98℃,将1.0mol/L的碳酸钾溶液缓慢加入浸出液产生沉淀物,所得沉淀物经过滤、洗涤、干燥后,分析沉淀物中Li、Co的含量,按照锂与钴的摩尔比为1.05:1的要求往沉淀物补充一定量的碳酸锂,然后在行星式球磨机中以400r/min的速度充分球墨2h,再将其在10MPa的压力下压紧,放入干净的陶瓷坩埚中,在空气气氛中于650℃恒温6h,再升温至900℃保温10h后缓慢冷却至室温,烧制后的样品粉碎、研磨,过500目筛,获得电化学性能良好的钴酸锂正极材料;将上述步骤中过滤得到的溶液用浓硫酸调整成分使溶液的pH值为1.0,然后在蒸发结晶器中结晶,结晶控制条件为真空度0.015MPa、温度120℃,结晶物在80℃以及2h下干燥获得硫酸氢钾。
Claims (1)
1.锂离子电池正极材料钴酸锂废料的再生方法,其特征在于,该方法包括以下步骤:
步骤(1):将收集来的以钴酸锂做正极材料的报废锂离子电池在室温下放置于0.1-1.0mol/L的氢氧化钠水溶液中进行1-3h的放电处理;放电处理后,将报废的锂离子电池进行拆解,获得正极片;收集以钴酸锂做正极材料的锂离子电池制造过程产生的正极边角料,获得正极片;
步骤(2):将步骤(1)中获得的正极片按正极片的质量与陶瓷坩埚的容积的比例为1:10g/mL-1:15 g/mL将正极片装入陶瓷坩埚中,然后置于箱式电阻炉中从室温开始以5℃/min的升温速率使炉温升到550℃保温0.5-1h,然后使箱式电阻炉断电,自然冷却到室温;取出经过焙烧的正极片,按照正极片的质量与水的体积的比例为1:40 g/mL-1:70 g/mL将正极片放入装有水的容器中并用电动搅拌器搅拌5-30min,搅拌过程中水的温度为20-50℃,搅拌速度为10-200r/min;停止搅拌后,将容器里的混合物用10-20目的筛网进行筛分,筛上物为铝箔,筛下物为含有正极活性物质的溶液;铝箔用水清洗1-3次,经自然干燥获得铝箔;筛下物进行抽滤,滤上物用水清洗1-3次,获得正极活性物质;
步骤(3):将步骤(2)中获得的正极活性物质装入陶瓷坩埚中,然后置于箱式电阻炉中以5℃/min的升温速率使炉温升到500-700℃并保温0.5-3h,获得废钴酸锂粉末;
步骤(4):将步骤(3)得到的废钴酸锂粉末与硫酸氢钾按质量比为1:0.4 g/g-1:2 g/g的比例混合后放入陶瓷研钵中充分研磨混合均匀,将研磨后的混合物装入陶瓷坩埚并加陶瓷盖盖上,然后放入箱式电阻炉中焙烧,以3-10℃/min的升温速率使炉温升到400-650℃并保温10-60min;
步骤(5):焙烧结束后,将坩埚中的物质在搅拌的条件下用20-50℃的水进行浸出,浸出时间5-30min,固液比为1:10 g/mL-1:50 g/mL;然后把浸出液升温到95-98℃,将1.0-3.0mol/L的碳酸钾溶液缓慢加入浸出液,然后过滤,洗涤滤渣并干燥,分析滤渣中Li、Co的含量,按照锂与钴的摩尔比为1.05:1的要求往滤渣补充一定量的碳酸锂,然后在行星式球磨机中充分球磨,球磨时间为0.5-2h,转速为200-500r/min,再将其在0.1-100MPa的压力下压紧,放入干净的陶瓷坩埚中,在空气气氛中于650-700℃恒温2-6h,再升温至900℃保温10h后缓慢冷却至室温,烧制后的样品粉碎、研磨,过500目筛,获得钴酸锂正极材料;
步骤(6):将步骤(5)过滤得到的溶液用浓硫酸调整成分使溶液的pH值为0.5-1.0,然后在蒸发结晶器中结晶,结晶控制条件为真空度0.012-0.015MPa、温度120-140℃,结晶物在50-80℃和0.2-3h下干燥获得硫酸氢钾,获得的硫酸氢钾返回步骤(4)中使用。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN201410834033.6A CN104466293B (zh) | 2014-12-30 | 2014-12-30 | 锂离子电池正极材料钴酸锂废料的再生方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN201410834033.6A CN104466293B (zh) | 2014-12-30 | 2014-12-30 | 锂离子电池正极材料钴酸锂废料的再生方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN104466293A CN104466293A (zh) | 2015-03-25 |
CN104466293B true CN104466293B (zh) | 2016-08-31 |
Family
ID=52911957
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN201410834033.6A Active CN104466293B (zh) | 2014-12-30 | 2014-12-30 | 锂离子电池正极材料钴酸锂废料的再生方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
CN (1) | CN104466293B (zh) |
Families Citing this family (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN112095000A (zh) * | 2020-09-23 | 2020-12-18 | 东北大学 | 一种从废旧钴酸锂电池中回收钴、锂金属的方法 |
CN113233516B (zh) * | 2021-05-28 | 2023-01-06 | 金川集团股份有限公司 | 一种单晶小粒度四氧化三钴的制备方法 |
CN113904021A (zh) * | 2021-11-10 | 2022-01-07 | 苏州博萃循环科技有限公司 | 废旧锂离子电池正极材料的回收循环利用方法及锂离子电池正极材料 |
CN115148483A (zh) * | 2022-07-28 | 2022-10-04 | 中国科学院生态环境研究中心 | 利用废旧磷酸铁锂电池制备LiFe5O8磁性材料的方法 |
CN115893511A (zh) * | 2022-12-28 | 2023-04-04 | 武汉大学 | 一种利用生物质热解气还原回收废弃钴酸锂电池正极材料的方法 |
Family Cites Families (11)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2000264641A (ja) * | 1999-03-19 | 2000-09-26 | Hiroyuki Nakazawa | リチウムイオン二次電池の正極材料からの酸化コバルトの製造方法 |
KR20060072303A (ko) * | 2004-12-23 | 2006-06-28 | 현대자동차주식회사 | 폐리튬이온 배터리의 코발트 회수 방법 |
CN101192693A (zh) * | 2006-11-30 | 2008-06-04 | 比亚迪股份有限公司 | 含锂离子电池正极活性物质的废料中活性物质的回收方法 |
CN101359756B (zh) * | 2007-07-31 | 2011-01-12 | 比亚迪股份有限公司 | 一种锂离子电池废料中磷酸铁锂正极材料的回收方法 |
CN101383442B (zh) * | 2008-06-12 | 2011-04-13 | 佛山市邦普镍钴技术有限公司 | 一种从废旧锂离子电池中回收、制备钴酸锂的方法 |
CN101582526A (zh) * | 2009-06-25 | 2009-11-18 | 复旦大学 | 无活性的磷酸亚铁锂电池正极材料的修复再生方法 |
CN102447149A (zh) * | 2010-10-14 | 2012-05-09 | 南开大学 | 将废旧锂离子电池正极材料用于镍钴电池负极材料的方法 |
CN101969148A (zh) * | 2010-10-15 | 2011-02-09 | 中南大学 | 一种回收废旧锂离子电池正极材料有价金属预处理的方法 |
CN103073071A (zh) * | 2013-01-23 | 2013-05-01 | 同济大学 | 一种超声场强化失效锂离子电池中钴酸锂材料水热修复的方法 |
CN103326088B (zh) * | 2013-07-04 | 2016-02-03 | 厦门钨业股份有限公司 | 一种废旧锂离子电池的综合回收方法 |
CN104103870B (zh) * | 2014-07-30 | 2016-06-15 | 兰州理工大学 | 从报废锂离子电池正极片中回收钴锂铝的方法 |
-
2014
- 2014-12-30 CN CN201410834033.6A patent/CN104466293B/zh active Active
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
CN104466293A (zh) | 2015-03-25 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN104466292B (zh) | 从钴酸锂正极材料的废锂离子电池中回收钴锂金属的方法 | |
CN104466295B (zh) | 镍钴锰酸锂废锂离子电池中正极活性材料的再生方法 | |
CN104485493B (zh) | 废锂离子电池中钴酸锂正极活性材料的修复再生方法 | |
CN104538696B (zh) | 从镍钴锰酸锂正极材料的废锂离子电池中回收金属的方法 | |
CN104538695B (zh) | 废镍钴锰酸锂电池中回收金属并制备镍钴锰酸锂的方法 | |
CN110343864B (zh) | 微波焙烧辅助回收废旧电极材料中锂和钴的方法 | |
CN104466294B (zh) | 从镍钴锰酸锂废电池中回收金属的方法 | |
CN101383442B (zh) | 一种从废旧锂离子电池中回收、制备钴酸锂的方法 | |
CN109088115A (zh) | 废旧锂离子电池正极材料循环利用制备三元正极材料方法 | |
CN104466293B (zh) | 锂离子电池正极材料钴酸锂废料的再生方法 | |
CN103915661A (zh) | 一种直接回收并修复锂离子电池正极材料的方法 | |
CN102030375A (zh) | 一种直接用失效锂离子电池制备钴酸锂的方法 | |
CN111430832B (zh) | 一种废旧三元锂离子电池无需放电预处理的全资源回收方法 | |
CN104577104B (zh) | 锂离子电池正极材料锰酸锂废料的再生方法 | |
CN111600090A (zh) | 一种回收废旧锂电池的工艺 | |
CN104600389A (zh) | 从锰酸锂正极材料的废锂离子电池中回收金属的方法 | |
CN102651490A (zh) | 一种废旧锂电池正极活性材料的再生方法 | |
CN110092398A (zh) | 一种废旧锂离子电池焙烧尾气资源化利用的方法 | |
CN112095000A (zh) | 一种从废旧钴酸锂电池中回收钴、锂金属的方法 | |
CN104485494B (zh) | 钴酸锂废锂离子电池中正极活性材料的再生方法 | |
CN111517340B (zh) | 一种从废弃三元锂离子电池的ncm111正极材料中回收碳酸锂的方法 | |
CN104600284B (zh) | 锰酸锂废锂离子电池中正极活性材料的再生方法 | |
CN105742748A (zh) | 锂离子电池正极材料钴酸锂废料中回收钴锂的方法 | |
CN111646445B (zh) | 一种废旧磷酸铁锂电池正极的绿色回收处理方法 | |
CN105742747B (zh) | 利用废钴酸锂净化制酸尾气并回收钴锂的方法 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
C06 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
C14 | Grant of patent or utility model | ||
GR01 | Patent grant |