[发明专利]利用废二次电池的再生正极活性物质制备方法

说明书

本发明涉及一种再生正极活性物质的制备方法，包括：（S1）将从废二次电池中分离的正极板通过热处理生成Co_xO_y物质的步骤；（S2）向生成的Co_xO_y物质中混合含有锂的物质的步骤；（S3）将混合的物质通过热处理形成再生正极活性物质的步骤，在Co_xO_y中，x及y分别具有0到10之间的值。

技术领域

本发明涉及一种利用废二次电池的再生正极活性物质的制备方法，更具体地，就是涉及一种能够以高的生成率再生并且可提供与最初二次电池的效率类似效率的再生正极活性物质的制备方法。

背景技术

随着对移动设备的技术开发与需求的增加，作为能源的二次电池的需求也在急剧增加。这种二次电池中具有高能量密度和电压的特点、循环寿命长且自放电率低的锂二次电池已经实现商业化，目前正被广泛使用。

锂二次电池的正极活性物质使用锂过渡金属氧化物，锂过渡金属氧化物主要使用锂钴氧化物(LiCoO₂)、锂锰氧化物(LiMnO₂、LiMn₂O₄等)、磷酸铁锂化合物(LiFePO₄等)、锂镍氧化物(LiNiO₂等)等。但是，这种锂二次电池的正极活性物质，例如：形成锂钴氧化物或NCM系锂氧化物的过渡金属成本非常高，特别是钴属于战略金属，世界各国对供求都特别关注，由于钴生产国的数量有限，因此全世界都知道钴是一种供求不稳定的金属。另外，这种过渡金属还可能会引发环境问题，因此还需要应对环境规制。

现有的废锂二次电池的再利用方法是通过粉碎、磁力分选、分级等工序仅将废正极活性物质选择性地进行浓缩后，再通过用过氧化氢作为还原剂的硫酸浸出法将钴浸出。然后，为了从浸出溶液中回收钴，再经过利用草酸将钴选择性地进行分离回收的工序和调节pH值并将杂质清除的工序之后，再通过采用溶剂萃取法制备硫酸钴的方式对废锂二次电池进行再利用。但是，这种现有的再利用方式只局限利用于废正极活性物质中的锂钴氧化物(LCO)，而对于使用趋势增加的锂镍钴锰氧化物(NCM)或电动汽车用锂离子锰氧化物(LMO)等来说仅用硫酸很难从中有效浸出。另外，针对所述现有的再利用方式，在利用草酸生成钴时，经过焙烧并利用二氧化碳将草酸分解后，将氧化钴再溶解于硫酸中以获得硫酸钴，因此从费用层面来看，不能说是一种优选的方法。另外，针对所述现有的再利用方式，为了将钴选择性地进行分离而加入过量的草酸，从而对废水处理也会产生相当大的困难。

作为另一种现有技术，该技术是一种在使用酸对去除铝的正极活性物质粉末进行浸出之后，再通过碱沉淀以混合有镍、钴、锰的氢氧化物形态或者单一氢氧化物形态进行再利用。但是，通过这种方式再生的正极活性物质当被用作附加值高的二次电池前驱体原料时杂质含量高，因此缺乏作为完整素材的价值，实质的商品性不足。

因此，为了解决所述问题，本发明人认识到应该急需研发出一种有效的二次电池正极活性物质的再生方法，从而完成了本发明。

[在先技术文献]

(专利文献1)大韩民国注册专利公报第10-2064668号

(专利文献2)日本公开专利公报第1999-006020号

发明内容

所要解决的技术问题

本发明的目的在于，提供一种再生正极活性物质的制备方法，其既能够容易从废二次电池再生，又能够确保具有经济性，同时还能够提供优异的电化学特性。

发明所要解决的技术问题并非仅局限于上面提到的技术问题，关于尚未提到的其它技术问题，对于具有本领域一般知识的技术人员来说，也可通过本发明的记载明确地理解。

解决技术问题的技术方案

为了实现所述目的，本发明提供一种利用废二次电池的再生正极活性物质的制备方法。