一种从水系废旧磷酸铁锂电池中回收再生正极材料的方法

摘要

一种从水系废旧磷酸铁锂电池中回收再生正极材料的方法。先将充分放电后的废旧磷酸铁锂电池进行精细化拆解，获得完好的正极片，通过去离子水浸泡的方式使正极活性物质与集流体分离，对活性物质干燥、球磨处理得到待再生磷酸铁锂正极材料。对待再生磷酸铁锂正极材料分别进行碳含量和Li、Fe、P元素比例测试，添加锂源和铁源调整Li:Fe:P摩尔比例为(1.0～1.1):1:1，进一步按1:1:1的比例添加锂源、铁源和磷源，调整材料中C含量比例。对元素比例调整后的材料进行球磨、低温预烧及高温烧结，得到再生磷酸铁锂正极材料。该再生材料0.1C放电容量可达156mAh/g，2C放电容量可达120mAh/g，0.1C循环50次容量保持率高于99%，各项电化学性能优异。本发明成本低，工艺简单，不会产生二次污染。

主权项

一种从水系废旧磷酸铁锂电池中回收再生正极材料的方法，其特征在于回收步骤如下：1）对充分放电后的水系废旧磷酸铁锂电池进行精细化拆解，获得完好的正极片；将正极片在去离子水中浸泡，实现正极活性物质与集流体铝箔充分分离，除去铝箔并倒出上层清液后得到正极活性物质与去离子水的混合物，对上述混合物烘干20～30h、球磨5～10h后得到待再生正极材料；2）采用碳硫分析仪对待再生材料进行碳含量测试，采用电感耦合等离子体发射光谱仪（ICP‑AES）对Li、Fe、P元素比例进行测试，得到待再生材料成分信息表；根据上述成分表，添加锂源和铁源调整Li:Fe:P摩尔比例为(1.0～1.1):1:1，在此比例基础上，进一步按1:1:1的比例添加锂源、铁源和磷源，调整材料中C含量比例至1～7wt.%；3）采用固相法对调整元素比例后的材料球磨5～10h，根据废旧磷酸铁锂材料补锂再生机理和新材料合成条件，在惰性气氛及不同温度下分两阶段煅烧10～30h后得到再生磷酸铁锂正极材料。