本發明公開一種廢舊鈷酸鋰正極材料的回收再生方法,將廢舊鈷酸鋰電池正極片置于乙二醇中,氧氣氣氛下超聲浸出,結束后過300目篩網,篩下物真空干燥,得到廢舊鈷酸鋰正極粉末,將異丙醇鋰和廢舊鈷酸鋰正極置于乙醇中,同時加入五氧化二鉭、氧化釕、氟化鎂、TEMPO,攪拌2~3h,將上述體系進行微波處理,自然降溫后,用丙酮和乙醇依次反復清洗3次,再用去離子水清洗3次,得到補鋰改性后的再生高電壓正極材料;本發明實現了協同再生的雙功能高電壓正極鈷酸鋰材料的制備,借助加入混合物對微波吸波性不同,定向可控的重塑鈷酸鋰的空間層狀結構,使其占據層狀結構的不同位置,從而起到加快鋰離子傳輸速率、提高鋰離子電池的高電壓結構穩定性的效果。
微米級截角八面體結構正極材料鎳錳酸鋰的制備方法,其步驟為:(1)在室溫下,以摩爾比為2.1 : 1 : 3,將鋰鹽、鎳鹽和錳鹽溶于無水乙醇溶液,其中錳離子的摩爾濃度為0.2~1.2?mol/L,超聲攪拌獲得澄清透明溶液;(2)向上述溶液中加入石墨,石墨的摩爾量為錳離子的0.04倍,持續超聲攪拌1~6?h;(3)在60—80℃溫度下將所得溶液加熱蒸干,回收溶劑并制得黑色膏狀物;將此膏狀物于60~100℃溫度下干燥6~15?h;(3)將干燥后的膏狀物球磨處理1~5?h,然后在700—900℃煅燒8~15?h,即可獲得微米型截角八面體結構的鎳錳酸鋰。
一種復合碳膜包覆磷酸鐵鋰粉體的制備方法,先將鐵源、鋰源、磷源和摻雜離子化合物高速球磨形成均勻混合的漿料;漿料經干燥得到磷酸鐵鋰前驅體;前驅體在弱還原性氣體保護下煅燒得到磷酸鐵鋰粉體;磷酸鐵鋰粉體與碳源混合后,再在惰性氣體保護下煅燒得到復合碳膜包覆的磷酸鐵鋰粉體。
本發明提供了一種納米硅導電聚合物復合材料,屬于鋰離子電池技術領域。本發明以硅納米顆粒為活性物質,以吡咯與苯胺為單體,以水為反應溶劑,以對甲基苯磺酸鈉與無水乙醇為分散劑,以過硫酸銨為氧化劑,以稀鹽酸為質子酸摻雜劑,通過化學氧化法原位聚合得到由導電聚吡咯-苯胺均勻包覆硅納米顆粒而形成核殼結構的硅基復合材料,內核硅納米顆粒具有儲鋰活性,外殼導電聚吡咯-苯胺明顯提高了硅基材料的導電性。因此,作為鋰離子電池的陰極材料,具有較好的充放電循環性能。另外,本發明復合材料的制備工藝簡單,原料易得,安全環保,在鋰離子電池的生產中有很大的商業化前景。
一種鋰電池正極材料鎳鈷錳酸鋰前驅體的制備方法,涉及一種鋰離子電池正極用材料制備方法。其前驅體的的化學組成為(NixCoyMn1-x-y)3O4,其中x+y<1,其特征在于其制備過程是在含有可溶性鎳鹽、鈷鹽、錳鹽的溶液中加入含有氨水的堿液進行共沉淀反應,再將沉淀產物進行煅燒,得到氧化物(NixCoyMn1-x-y)3O4。本發明的方法,制成的鋰電池正極材料鎳鈷錳酸鋰前驅體氧化物更有利于后續處理過程中與含鋰化合物的進一步均勻混合;沉淀劑為添加有一定氨水的氫氧化鈉或碳酸鈉溶液,可在均勻沉淀金屬離子的同時使產物形貌、顆粒大小得以有效控制,滿足鋰離子電池用正極材料的要求。制備成本低,顆粒大小均勻,微觀形貌為球形或類球形。
本發明涉及一種適用于退役鋰電池中電解液的浸取溶劑以及利用其從退役鋰電池中分離回收電解液的方法,其包括:四氟丙烯。本申請以四氟丙烯作為退役鋰電池的電解液浸取溶劑,其具有低毒、不易燃的特性,能溶解六氟磷酸鋰等電解質,其沸點低于六氟磷酸鋰的熱解溫度,在浸取分餾過程中電解液不會釋放有害物質,因此能夠充分回收六氟磷酸鋰等電解質,且不會對環境造成污染。
草酸二氟硼酸鋰和四氟硼酸鋰的聯產方法,其步驟為:(1)將含有鋰鹽、BF3類的化合物,按鋰、硼、氟元素摩爾比為1∶1∶3~1∶1.25∶3.75,在非質子非極性或非質子極性較小的溶劑中混合均勻;(2)在30℃~100℃的溫度下回流1~48小時后,再進行固液分離,對所得固體物質進行干燥,即得LiODFB和LiBF4粗產品;(3)所得粗產品再經一次純化分離,或者再經多次純化。
草酸二氟硼酸鋰和四氟硼酸鋰的分離方法,其步驟為:(1)將質量比為1 : 99~99 : 1的LiODFB和LiBF4的混合物、BF3類化合物、非質子非極性或非質子極性較小的溶劑,按質量比為1 : 1 : 50~1 : 31 : 31混合均勻;(2)在10℃~80℃的溫度下攪拌1~10小時后,進行固液分離,對上層固體進行洗滌、干燥,即得LiODFB,純度為99.9%;(3)將下層液體經一次蒸發結晶,溶劑回收,所得固體是純度為99.9%的LiBF4產品。分離后兩者的產率均在95%以上。
本發明公開了一種強堿性含鋰母液制備磷酸鋰的方法,包括如下步驟:S1、母液預處理:對母液整體雜質進行雜質去除、母液里的鈣進行去除,過濾后得濾液B;S2、母液凈化:將得到的濾液B加高錳酸鉀混合,持續反應直至溶液變為鐵紅色后,再加入活性炭進行吸附,然后再加入絮凝劑,靜置過濾后,得濾液C;再用離子交換樹脂吸附鈣鎂后,得濾液D;S3、磷酸沉鋰:濾液D攪拌加熱到95℃,在其中加入適量磷酸,確保濾液D的pH值在8以上,反應2.5?4小時后過濾,得到磷酸鋰濾渣;S4、洗滌后干燥:將磷酸鋰濾渣浸泡洗滌兩次,干燥至質量恒重,即得磷酸鋰產品。本發明以磷酸鋰一次性回收,鋰回收率高,產品純度高,無污染無危害。
本發明公開了一種用于鋰離子電池正極材料鈷酸鋰的制備方法,其具體包括以下步驟:將鈷鹽與可溶鋰鹽按一定比例配制成A溶液;配制一定濃度的碳酸氫銨溶液為B溶液;配制一定濃度的氫氧化鈉溶液為C溶液;配置一定濃度的雙氧水為D溶液。采用并流的方法將A、B、C和D溶液同時加入反應釜中,在強烈攪拌下進行反應;反應完成后陳化、過濾,洗滌,干燥,煅燒,得到鈷酸鋰產品。本發明保證了在高溫過程中物料中鈷、鋰含量分布均勻,生成的鈷酸鋰前驅體顆粒分布均勻,無團聚現象發生,本發明能夠制備出激光粒度在5?10μm,振實密度大于2.0g/cm3,比表面積0.2?0.6m2/g的球形或類球形鈷酸鋰產品,能夠很好的滿足電池行業對鈷酸鋰的要求。
本發明公開了一種基于重離子徑跡膜的鋰金屬/鋰離子電池功能化隔膜及其制備方法。所述基于重離子徑跡膜的功能化隔膜包括基膜和功能化層,基膜為重離子徑跡膜,功能化層為沉積于基膜的表面和孔道壁面上的陶瓷層,重離子徑跡膜的材質為聚對苯二甲酸乙二醇酯、聚萘二甲酸乙二醇酯、聚酰亞胺、聚醚酰亞胺或聚丙烯;陶瓷層的材質為三氧化二鋁、二氧化硅、氮化硅、碳化硅或氧化鋯。本發明功能化隔膜采用有機聚合物材質作為基膜,因此厚度很薄,因此具有較低的內阻,從而具有較高的鋰離子電導率;且具有聚合物材質擁有的柔性特質,可以隨意發生卷繞、折疊而不變形,因此比無機類的隔膜更具有實際應用的價值。
利用廢鎳鈷錳酸鋰凈化制酸尾氣并回收鎳鈷錳鋰的方法,其步驟為:將廢鋰離子電池進行放電、拆解獲得廢正極片,廢正極片經焙燒、水溶解、過濾獲得廢鎳鈷錳酸鋰;廢鎳鈷錳酸鋰與硫酸鈉混合后球磨,球磨產物裝入吸收裝置;制酸尾氣先經過轉化后再通入吸收裝置,吸收裝置出來的符合排放標準的氣體排至大氣,吸收裝置中的混合物取出用水浸出,再向溶液中加入碳酸鈉溶液后過濾,濾渣中補充碳酸鋰后球磨、壓緊、焙燒,重新獲得電化學性能良好的鎳鈷錳酸鋰正極材料。濾液經結晶處理后獲得硫酸鈉。
本發明公開了一種利用電化學合成雙氟磺酸亞胺鋰的方法,其制備方法為:將電解池的溫度調節至0?18℃,以兩個鎳板分別作為陽極和陰極,在電解池中加入適量無水氫氟酸進行電解;待電解池內的電流穩定后,往電解池內加入適量的雙氯磺酸亞胺,待雙氯磺酸亞胺溶解后,調節電解池的工作電壓至5?8V;待電流降到5mA以下時,取出電解池內的溶液;將電解池內取出的溶液常壓蒸餾,使雙氟磺酸亞胺與無水氫氟酸分離,冷卻后得到高純度的無色液體的雙氟磺酸亞胺。然后,用氫氧化鋰與其反應,過濾后,重結晶得到高純的雙氟磺酸亞胺鋰。本發明由于采用了電化學預除水和氯離子,同時用電化學來氟化沒有引入金屬鹵化物為催化劑,因此本發明工藝簡單,耗能少,成本低,且其制備的LiFSI的純度高。
鎳鈷錳酸鋰廢鋰離子電池中正極活性材料的再生方法,其步驟為:將廢鋰離子電池進行放電、拆解或收集正極邊角料、正極殘片,獲得廢正極片,廢正極片經焙燒、水溶解、過濾獲得廢鎳鈷錳酸鋰粉末;將廢鎳鈷錳酸鋰粉末與焦硫酸鈉按一定比例混合后焙燒,焙燒產物用水浸出,然后向溶液中加入碳酸鈉溶液后過濾,補充碳酸鹽調整濾渣中Li、Ni、Co、Mn的比例后將其球磨、壓緊、焙燒,重新獲得鎳鈷錳酸鋰正極材料。濾液用硫酸調整成分并進行結晶處理后獲得硫酸氫鈉。
本發明涉及一種用于鋰離子電池的高結晶尖晶石型錳酸鋰的制備方法,該方法包括以下步驟:(1)原料選擇:選擇粒徑為3~25um的電池級電解氧化錳;平均粒徑≤8um的電池級含鋰化合物,其雜質含量≤0.5%;(2)將氧化錳與含鋰化合物按1∶0.56~0.58的錳/鋰摩爾比均勻混合后,經球磨、壓制成塊狀混合物;(3)將混合物入連續式燒結爐,于氧濃度≥30%的含氧氣氛中,在730~810℃溫度下恒溫加熱12~24h;焙燒反應完成后,在連續式燒結爐中自然冷卻10~30h,分級檢驗即得到產品Li1+xMn2O4,其中0
多孔球狀錳酸鋰正極材料及其制備方法,多孔球狀錳酸鋰正極材料由納米級30-400nm的顆粒堆積而成,所述的球狀的球直徑為500nm-2μm,所述的孔為平均孔徑為10-100nm;制備方法的步驟為:(1)將錳鹽溶于水溶液,并加入一定摩爾量的雙氧水:(2)在攪拌條件下,將碳酸鈉和氫氧化鈉的水溶液加入到上述溶液中,并對所得到的沉淀進行離心分離、洗滌、烘干;(3)將烘干后的沉淀物與碳酸鋰混合均勻后,在700℃下進行焙燒3~10個小時,即可得到多孔的錳酸鋰材料。
本發明涉及一種鋰離子動力電池用高密度球形磷酸鐵鋰的制備方法,其特 征在于其制備過程包括:將酸、三價鐵源、磷源配成混合水溶液,將堿配制成 水溶液;將混合水溶液和堿的水溶液分別連續輸入反應釜中進行共沉淀反應, 合成球形的磷酸鐵前驅體;以前驅體為原料與鋰源、碳源、摻雜金屬化合物均 勻混合后,保護氣氛下,混合物在爐窯中進行熱處理,得到球形磷酸鐵鋰粉體 材料。本發明的方法制備的球形磷酸鐵鋰粉體材料,平均粒徑為4-15μm之間可 以隨意控制,粒徑分布窄,材料振實密度高達1.4-2.2g/cm3,具有比容量高、倍 率放電及安全性能好的特點。該方法工藝流程簡單,適合用于工業上大規模生 產。
本發明公開了一種單晶三元鋰電池正極材料的制備方法及鋰離子電池,涉及鋰電池技術領域,包括以下步驟:將硫酸錳溶液、硝酸鎳溶液、硫酸鈷溶液混合均勻,利用蠕動泵分別同時將混合溶液、碳酸鈉溶液和氨水緩慢加入到反應容器中,反應得到三元碳酸前驅體;將三元碳酸前驅體升溫煅燒后得到氧化物前驅體;將氧化物前驅體與LiF、摻雜劑濕法球磨得到混合料,將混合料升溫預煅燒2?5h后,再升溫至750?800℃煅燒8?10h;將煅燒產物與Li2CO3混合燒結,自然降溫即可,本發明單晶三元鋰電池正極材料中鎳、錳、鈷三者的摩爾比與設計成分比非常接近,具有良好的循環伏安性能,庫倫效率大于93%,市場應用前景廣泛。
報廢鋰離子電池正極片上鈷酸鋰與鋁箔的分離方法,其步驟為:將廢鋰離子電池進行放電、拆解,然后把廢正極片放入箱式電阻爐中并在500~600℃進行焙燒,經過焙燒的正極片放入裝有水的容器中并用電動攪拌器進行攪拌,然后將容器里的物質用篩網進行篩分,篩上物為鋁箔,篩上物鋁箔用水清洗,經自然干燥獲得鋁箔;篩下物為含有正極活性物質的混合液,篩下物進行抽濾,將經自然干燥后的濾上物裝入陶瓷坩堝中,然后置于箱式電阻爐中進行高溫處理,獲得鈷酸鋰。本發明與現有技術比較具有易操作、對分離設備要求低、鈷酸鋰與鋁箔分離效率高且成本低、處理工序不需使用任何有機溶劑、分離過程中不產生二次污染的優點。
一種直接用失效鋰離子電池制備鈷酸鋰的方法,在常溫下用機械破碎機將失效鋰離子電池或生產鈷酸鋰電池時的邊角廢料破碎,加入水和醋酸、硫酸、鹽酸或硝酸中的一種或多種,制得電池碎料與酸的混合物水溶液,裝入密閉的壓力反應釜內,控制釜內溫度為50~150℃,通入或加入浸出添加劑二氧化硫、氫氣中的一種,或加入水合肼,攪拌浸出后冷卻、過濾,在濾液中加入碳酸鈉、碳酸鉀和碳酸銨沉淀劑中的一種,或加入碳酸鈉、碳酸鉀和碳酸銨中的一種與氫氧化鈉、氫氧化鉀中的一種組成的復合沉淀劑,獲得碳酸鋰與碳酸鈷、氫氧化鈷的混合物,經烘干、高溫焙燒,產出鈷酸鋰產品。特別適合于中小企業處理規模,是一種含鈷二次資源直接材料化的有效方法。
從鎳鈷錳酸鋰正極材料的廢鋰離子電池中回收金屬的方法,其步驟為:將廢鋰離子電池進行放電、拆解或收集正極邊角料、正極殘片,獲得廢正極片,廢正極片經焙燒、水溶解、過濾獲得廢鎳鈷錳酸鋰粉末;將廢鎳鈷錳酸鋰粉末與硫酸氫鈉按一定比例混合后焙燒,焙燒產物用水浸出,然后向溶液中加入碳酸鈉溶液后過濾,補充碳酸鹽調整濾渣中Li、Ni、Co、Mn的比例后將其球磨、壓緊、焙燒,重新獲得鎳鈷錳酸鋰正極材料。濾液用硫酸調整成分并進行結晶處理后獲得的硫酸氫鈉能夠被再次利用。
鋰離子電池正極材料錳酸鋰廢料的再生方法,其步驟為:將廢鋰離子電池進行放電、拆解或收集正極邊角料、正極殘片,獲得廢正極片,廢正極片經焙燒、水溶解、過濾獲得廢錳酸鋰粉末;將廢錳酸鋰粉末與硫酸氫鈉按一定比例混合后焙燒,焙燒產物用水浸出,然后向溶液中加入碳酸鈉溶液后過濾,濾渣中補充一定量的碳酸鋰后將其球磨、壓緊、放入電阻爐中焙燒,重新獲得錳酸鋰正極材料。濾液用硫酸調整成分并進行結晶處理后獲得的硫酸氫鈉能夠被再次利用。
本發明公開了一種報廢鋰離子動力鋰電池帶電破碎組合裝置,其結構包括原料斗、破碎機防護外殼、鋰電池破碎分離裝置、外接電源、支撐架、防滑底板、收集箱,原料斗底端采用焊接的方式固定連接于破碎機防護外殼頂端并且相互垂直,鋰電池破碎分離裝置通過嵌入方式安裝在破碎機防護外殼內部,外接電源一端通過嵌入方式安裝在破碎機防護外殼側面,破碎機防護外殼底端采用焊接的方式固定連接于支撐架頂端并且相互垂直,本發明一種報廢鋰離子動力鋰電池帶電破碎組合裝置,本設計采用磁極分類設計,通過將鋰電池充分破碎后將其有效材料與廢棄材料進行有效區分并收集,對于廢舊鋰電池的處理步驟簡單,所耗費的時間需要較短,且提取物收集度較高。
以LiBF2SO4為基礎鋰鹽的鋰離子電池電解液,電解液的組分包括電解質鋰鹽和非質子溶劑。電解質鋰鹽可以是單一的LiBF2SO4,也可以是LiBF2SO4和其他常見鋰鹽的混合物。非質子溶劑為常見碳酸酯、亞硫酸酯、砜類化合物等中的一種或者幾種的混合物。本發明所述的鋰離子電池電解液可以改善電解液與電極材料的兼容性,并可以有效提高鋰離子電池的倍率性能、高溫性能以及循環性能。
從報廢鋰離子電池正極片中回收鈷鋰鋁的方法,其步驟為:將廢鋰離子電池進行放電、拆解,廢正極片在箱式電阻爐焙燒并經水溶解、過濾,獲得廢鈷酸鋰粉末與鋁箔,廢鈷酸鋰粉末與硫酸氫鈉或焦硫酸鈉按一定比例混合后置于球磨機中球磨,球磨后的混合物放入箱式電阻爐中在低溫下焙燒,焙燒產物用水浸出,浸出液經沉鈷和沉鋰操作獲得草酸鈷和碳酸鋰。
本發明公開了一種從廢舊三元鋰離子電池正極材料中優先提鋰回收有價金屬的方法,該方法是,將廢舊鋰離子電池通過拆解、破碎、分離后的正極材料與濃硫酸混合均勻,在400℃~600℃的溫度下進行焙燒,焙燒產物用純水加稀堿溶液浸出,得到含鋰水溶液,除雜后制取Li2CO3或氫氧化鋰產品;水浸渣采用還原酸浸法浸出其中的鈷、鎳、錳等有價元素,經除雜、萃取、凈化后制取相應的化合物產品。本發明方法工藝簡單,流程短,試劑成本低,能高效回收廢舊三元鋰離子電池材料中的鋰、鈷、鎳、錳等有價金屬元素。
廢鋰離子電池中錳酸鋰正極活性材料的修復再生方法,其步驟為:將廢鋰離子電池進行放電、拆解或收集正極邊角料、正極殘片,獲得廢正極片,廢正極片經焙燒、水溶解、過濾獲得廢錳酸鋰粉末;將廢錳酸鋰粉末與焦硫酸鉀按一定比例混合后焙燒,焙燒產物用水浸出,然后向溶液中加入碳酸鉀溶液后過濾,濾渣中補充碳酸鋰后將其球磨、壓緊、放入電阻爐中焙燒,重新獲得錳酸鋰正極材料。濾液用硫酸調整成分后進行結晶處理獲得硫酸氫鉀。
本發明涉及一種用于鋰離子電池的高性能尖晶石錳酸鋰的制備方法,該方法包括以下步驟:(1)原料選擇:選擇粒徑為3~20um的動力電池級的電解氧化錳;平均粒徑≤6um的電池級含鋰化合物,其雜質含量≤0.1%;(2)制備環境選擇:選擇海拔高度為1500~2500米,環境溫度為15~40℃,相對濕度≤30%的環境;(3)將氧化錳與含鋰化合物按1∶0.56~0.58的錳/鋰摩爾比均勻混合后,經球磨、壓制成塊狀混合物;(4)將混合物入連續式燒結爐進行焙燒,反應完成后,經自然冷卻、分級檢驗后即得到產品Li1+xMn2O4,其中0
制酸尾氣與廢鈷酸鋰協同治理并回收鈷鋰的方法,其步驟為:將廢鋰離子電池進行放電、拆解獲得廢正極片,廢正極片經焙燒、水溶解、過濾獲得廢鈷酸鋰;廢鈷酸鋰與硫酸鉀混合后球磨,球磨產物裝入吸收裝置;制酸尾氣先經過轉化操作后再通入吸收裝置,吸收裝置出來的符合排放標準的氣體排至大氣,吸收裝置中的混合物取出后用水浸出,再向溶液中加入碳酸鉀溶液后過濾,濾渣中補充碳酸鋰后球磨、壓緊、焙燒,重新獲得電化學性能良好的鈷酸鋰正極材料。濾液經結晶處理后獲得硫酸鉀。
一種鋰電池前驅體制備產生的高鹽含鋰廢水處理方法,其步驟為:(1)含鋰高鹽廢水負壓蒸發;(2)負壓低溫飽和蒸汽通過MVR雙級壓縮機二次升溫后循環利用;(3)分離高溫不溶性高品位碳酸鋰;(4)分離結晶鈉鉀鹽;(5)低品位鋰鹽和鈉鉀鹽分離回收。應用蒸發釜和MVR系統取代傳統列管式多效蒸發器,顯著降低廢水處理能耗,不僅有效的解決鋰行業生產廢水排放的難題,同時極大的提高有價鋰產品回收率,環境和企業生產效益顯著。
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