[发明专利]掺杂锆的镍钴锰三元材料及其制备方法

摘要

本发明提出一种掺杂锆的镍钴锰三元材料及其制备方法，其中掺杂锆的镍钴锰三元材料的制备方法，包括：将拆解退役锂离子电池得到的正极片处理后，获得含有Li⁺、Ni²⁺、Co²⁺、Mn²⁺和Zr²⁺的浸出液；调节浸出液中镍、钴、锰与锆元素的含量，获得合成掺杂锆的镍钴锰三元前驱体的原料液；利用原料液合成掺杂锆的三元材料前驱体和含锂溶液；将含锂溶液浓缩一定倍数后，采用沉淀法回收其中的锂盐；将掺杂锆的镍钴锰三元前驱体进行高温预热，获得掺杂锆的三元材料中间体；将中间体与锂盐混合均匀后，经高温固相反应获得掺杂锆的镍钴锰三元材料。该制备方法，实现了退役锂离子电池中镍、钴、锰和锆元素的循环利用，同时改善了镍钴锰三元材料的电化学性能。

主权项

1.一种掺杂锆的镍钴锰三元材料的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：将拆解退役锂离子电池得到的正极片按照超声清洗、筛分、碱溶液碱浸除杂以及硫酸浸出的工序处理后，获得含有Li⁺、Ni²⁺、Co²⁺、Mn²⁺和Zr²⁺的浸出液；调节所述浸出液中镍、钴、锰、锂和锆元素的含量，使其摩尔比符合化学式Li(Ni_xCo_yMn_z)_1‑nZr_nO₂，其中0<x<1，0<y<1，0<z<1，0<n<1，且x+y+z＝1，获得合成掺杂锆的镍钴锰三元前驱体的原料液；通过控制结晶法利用所述原料液合成掺杂锆的三元材料前驱体，并获得含锂溶液；将所述含锂溶液浓缩一定倍数后，采用沉淀法回收其中的锂，获得锂盐；将所述掺杂锆的镍钴锰三元前驱体进行高温预热，获得掺杂锆的三元材料中间体；将所述掺杂锆的三元材料中间体与所述锂盐混合均匀后，经高温固相反应获得掺杂锆的镍钴锰三元材料。