[发明专利]一种基于抗生素菌渣高效绿色回收废旧动力锂电池正极材料的方法有效
申请号: | 202110504010.9 | 申请日: | 2021-05-10 |
公开(公告)号: | CN113224402B | 公开(公告)日: | 2022-07-15 |
发明(设计)人: | 杨娟;马亚赟;刘晓剑;周向阳;唐晶晶 | 申请(专利权)人: | 中南大学 |
主分类号: | H01M10/54 | 分类号: | H01M10/54;H01M4/587;H01M10/0525;C01B32/05 |
代理公司: | 长沙市融智专利事务所(普通合伙) 43114 | 代理人: | 盛武生 |
地址: | 410083 湖南*** | 国省代码: | 湖南;43 |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 一种 基于 抗生素 高效 绿色 回收 废旧 动力 锂电池 正极 材料 方法 | ||
1.一种基于抗生素菌渣高效绿色回收废旧动力锂电池正极材料的方法,其特征在于:包括以下步骤:
第一步:预处理:
从废旧动力锂电池中分离得到废旧正极粉;所述的废旧正极粉为Ni、Co、Mn中的至少一种元素的锂盐;
第二步、酸浸:
将废旧正极粉、抗生素菌渣分散在无机强酸溶液中,进行酸浸,随后固液分离,获得富集有有益元素的酸浸液以及酸浸渣;
所述的抗生素菌渣中含有10~20Wt.%的草酸钙和3~5Wt.%的还原糖;
所述的抗生素菌渣与废旧正极粉的质量比为0.5-2:1;
无机强酸溶液相对于废旧正极粉的用量为10~80mL/g;
酸浸处理过程的温度不低于60℃。
2.如权利要求1所述的基于抗生素菌渣高效绿色回收废旧动力锂电池正极材料的方法,其特征在于:所述的废旧正极粉为钴酸锂、锰酸锂、镍锰酸锂、镍钴锰酸锂中的至少一种。
3.如权利要求1所述的基于抗生素菌渣高效绿色回收废旧动力锂电池正极材料的方法,其特征在于:所述的无机强酸溶液中,所述的无机强酸为硫酸、盐酸中的至少一种。
4.如权利要求1所述的基于抗生素菌渣高效绿色回收废旧动力锂电池正极材料的方法,其特征在于:所述的无机强酸溶液中,酸浓度为1-5 mol/L。
5.如权利要求1所述的基于抗生素菌渣高效绿色回收废旧动力锂电池正极材料的方法,其特征在于:酸浸处理过程的温度为80-95℃。
6.如权利要求1所述的基于抗生素菌渣高效绿色回收废旧动力锂电池正极材料的方法,其特征在于:酸浸时间为1~5h。
7.如权利要求1所述的基于抗生素菌渣高效绿色回收废旧动力锂电池正极材料的方法,其特征在于:将酸浸渣在保护性气氛下进行焙烧,随后经洗涤处理,获得碳材料。
8.如权利要求7所述的基于抗生素菌渣高效绿色回收废旧动力锂电池正极材料的方法,其特征在于:所述的保护性气氛为氮气或者惰性气体。
9.如权利要求7所述的基于抗生素菌渣高效绿色回收废旧动力锂电池正极材料的方法,其特征在于:焙烧过程的温度为600-900℃。
10.如权利要求7所述的基于抗生素菌渣高效绿色回收废旧动力锂电池正极材料的方法,其特征在于:焙烧过程的时间为3~6h。
11.如权利要求7所述的基于抗生素菌渣高效绿色回收废旧动力锂电池正极材料的方法,其特征在于:洗涤过程包括依次进行的酸洗-水洗;
其中,酸洗过程包括依次进行的盐酸溶液洗涤以及氢氟酸溶液洗涤;
所述的盐酸溶液以及氢氟酸溶液的浓度分别为20-50% (v/v)。
12.如权利要求11所述的基于抗生素菌渣高效绿色回收废旧动力锂电池正极材料的方法,其特征在于:酸洗过程的温度为20-60℃,酸洗时间为3-5 h。
13.如权利要求11所述的基于抗生素菌渣高效绿色回收废旧动力锂电池正极材料的方法,其特征在于:水洗至滤液呈中性。
14.如权利要求7所述的基于抗生素菌渣高效绿色回收废旧动力锂电池正极材料的方法,其特征在于:将获得的碳材料用作锂离子电池的电极材料。
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