CN114744315B 一种废旧磷酸铁锂正极材料直接再生方法 （昆明理工大学）

本发明公开一种废旧磷酸铁锂正极材料直得再生磷酸铁锂正极材料具有良好的电化学性23[0002]橄榄石结构的磷酸铁锂具有优良的电化学循环性能和较高的[0003]目前对废旧磷酸铁锂电池正极材料的回收方法主要可分为间接再生法和直接再[0006](1)将废旧磷酸铁锂电池用浓度为1mol/L的氯化钠溶液浸泡24小时充分放电后进[0007](2)将步骤(1)分离得到的废旧磷酸铁锂正极材料粉末加入到填充有还原剂和锂[0009](4)将步骤(3)混合物前驱体粉末置于微波等离子体化学4[0018]步骤(4)微波等离子体化学气相沉积系统的微波功率为500W-3000W，氢气流速为80-150sccm，甲烷流速为5-20sccm，温度为400-800℃,处理时间为5-30min，气体压强为[0020]本发明采用微波水热反应对分离得到的废旧磷酸铁锂正极材料结构进行快速修[0021]图1为实施例1废旧磷酸铁锂正极材料粉末和再生原位碳包覆LiFePO4/C复合正极[0025]图5为实施例4再生原位碳包覆LiFe0.98V0.02PO4/C复合正极材料的半电池倍率性能5[0029](1)将废旧磷酸铁锂电池用浓度为1mol/L的氯化钠溶液浸泡24小时充分放电后进[0030](2)取4g废旧磷酸铁锂正极材料粉末加入到填充有200mL的苹果酸和硫酸锂混合[0031](3)步骤(2)得到的水热修复正极材料与碳酸锂、蔗糖粉碳酸锂的添加量为水热修复正极材料质量的3蔗糖粉末的添加量为水热修复正极材料[0032](4)将步骤(3)混合物前驱体粉末置于微波等离子体化学氢气流速为100sccm，甲烷流速为10sccm，温度为600℃,处理时间为20min，气体压强为二醇)按照质量比85:7.5:7.5均匀混合地涂覆在铝箔上制备成正极片，与负极片(金属锂[0034]图1为废旧磷酸铁锂正极材料粉末和水热修复正极材料的XRD图谱(扫描速度为5橄榄石结构的磷酸铁杂相020/200峰，水热修复正极材料与磷酸铁锂标准PDF卡片相符合，[0035]图2为实施例1再生原位碳包覆LiFePO4/C复合正极材料的SEM图，从图中可以看[0036]图3、图4分别为本实施例中再生原位碳包覆LiFePO4/C复合正极材料的半电池在[0039](1)将废旧磷酸铁锂电池用浓度为1mol/L的氯化钠溶液浸泡24小时充分放电后进[0040](2)取5g废旧磷酸铁锂正极材料粉末加入到填充有100mL的乙酸和硫酸锂混合溶6锂的添加量为水热修复正极材料质量的4果糖的添加量为水热修复正极材料质量的15wt使用行星式球磨机以200r/min速度球磨12h(溶剂为乙醇，氧化锆珠为介质球料质[0042](4)将步骤(3)混合物前驱体粉末置于微波等离子体化学在甲烷和氢气混合气体中进行沉积，微波等离子体化学气相沉积系统的微波功率为500W，制备得到均匀的再生原位碳包覆LiFePO4/C复二醇)按照质量比85:7.5:7.5均匀混合地涂覆在铝箔上制备成正极片，与负极片(金属锂片)和电解液(1mol/LLiPF6溶于VEC：VDMC＝1:1混合溶剂)在真空手套箱(O2<0.01ppm，H2O<[0046](1)将废旧磷酸铁锂电池用浓度为1mol/L的氯化钠溶液浸泡24小时充分放电后进[0047](2)取2g废旧磷酸铁锂正极材料粉末加入到填充有1000mL的苹果酸和乙酸锂混合[0048](3)将步骤(2)得到的水热修复正极材料与碳酸锂、蔗糖粉末混合加入到球磨罐材料质量的2使用行星式球磨机以1000r/min速度球磨3h(溶剂为乙醇，氧化锆珠为介[0049](4)将步骤(3)混合物前驱体粉末置于微波等离子体化学二醇)按照质量比85:7.5:7.5均匀混合地涂覆在铝箔上制备成正极片，与负极片(金属锂片)和电解液(1mol/LLiPF6溶于VEC:VDMC＝1:1混合溶剂)在真空手套箱(O2<0.01p7[0053](1)将废旧磷酸铁锂电池用浓度为1mol/L的氯化钠溶液浸泡24小时充分放电后进[0054](2)取5g废旧磷酸铁锂正极材料粉末加入到填充有250mL的苹果酸和硫酸锂混合修复正极材料质量的6五氧化二钒的添加量为水热修复正极材料质量的1.0使用行球磨混合均匀，将所得的均匀混合和细化的浆料置于鼓风干燥炉中80℃下干燥10h后取出[0056](4)将步骤(3)混合物前驱体粉末置于微波等离子体化学氢气流速为100sccm，甲烷流速为10sccm，温度为700℃,处理时间为10min，气体压强为[0057]将再生原位碳包覆LiFe0.98V0.02PO4/C复合正极材料与导电碳(乙炔黑)，粘结剂(金属锂片)和电解液(1mol/LLiPF6溶于VEC:VDMC＝1:1混合溶剂)在真空手套箱(O2<[0058]图5为本实施例中再生原位碳包覆LiFe0.98V0.02PO4/C复合正极材料的半电池在室[0061](1)将废旧磷酸铁锂电池用浓度为1mol/L的氯化钠溶液浸泡24小时充分放电后进[0062](2)取10g废旧磷酸铁锂正极材料粉末加入到填充有200mL的苹果酸和乙酸锂混合修复正极材料质量的15五氧化二钒的添加量为水热修复正极材料的0.75使用行星磨混合均匀，将所得的均匀混合和细化的浆料置于鼓风干燥炉中80℃下干燥10h后取出研8[0064](4)将步骤(3)混合物前驱体粉末置于微波等离子体化学氢气流速为150sccm，甲烷流速为5sccm，温度为400℃,处理时间为30min，气体压强为[0065]将再生原位碳包覆LiFe0.985V0.015PO4/C复合正极材料与导电碳(乙炔黑)，粘结剂(金属锂片)和电解液(1mol/LLiPF6溶于VEC:VDMC＝1:1混合溶剂)在真空手套箱(O2<[0068](1)将废旧磷酸铁锂电池用浓度为1mol/L的氯化钠溶液浸泡24小时充分放电后进[0069](2)取2g废旧磷酸铁锂正极材料粉末加入到填充有1000mL的乙酸和硫酸锂混合溶热修复正极材料质量的8.5五氧化二钒的添加量为水热修复正极材料的1.5使用行分球磨混合均匀，将所得的均匀混合和细化的浆料置于鼓风干燥炉中80℃下干燥10h后取[0071](4)将步骤(3)混合物前驱体粉末置于微波等离子体化学在甲烷和氢气混合气体中进行沉积，微波等离子体化学气相沉积系统的微波功率为500W，制备得到均匀的再生原位碳包覆LiFe0.97V0.03PO4/C复[0072]将再生原位碳包覆LiFe0.97V0.03PO4/C复合正极