一种超声协同的失效锂离子电池中钴酸锂材料水热修复的方法

摘要

本发明涉及一种超声协同的失效锂离子电池中钴酸锂材料水热修复的方法，具体为：首先对使用失效的废锂离子电池采用机械剥离方式分离获得钴酸锂粉体废料；将粉状钴酸锂材料浸入1~2mol/L氢氧化锂溶液中，置于超声水热反应器中，将反应器加热至150~200℃，施加超声波辐射6~12小时；将超声冷却后的混合溶液使用去离子水进行清洗过滤3~5次，获得黑色钴酸锂膏体；在50~80℃环境中干燥6~10小时，获得修复的钴酸锂材料。采用超声-水热协同的方法实现了失效钴酸锂材料中锂含量的增加，实现钴酸锂电化学性能的再生，可重新作为正极材料生产新的锂离子电池。本发明能有效地处理经使用失效锂离子电池中的钴酸锂材料，具有工艺方法简单，可操作性强、无二次污染特点，具有良好的社会效益、经济效益和环境效益。

主权项

一种超声协同的失效锂离子电池中钴酸锂材料水热修复的方法，其特征在于首先采用机械分离的方法对使用失效的锂离子电池进行预处理，分离获得钴酸锂废料，把钴酸锂废料置于1~2 mol/L氢氧化锂溶液中，然后采用超声加速水热反应，使钴酸锂在氢氧化锂溶液中实现修复，具体步骤如下：（1）、将使用失效的锂离子电池机械拆分，获得正极材料中的钴酸锂废料；（2）、将钴酸锂废料放置于装有氢氧化锂溶液的超声‑水热反应器中，所述超声‑水热反应器由水冷却系统(1)、温度传感器(2)、电动搅拌器(4)、电加热装置(5)、密闭反应釜(6)和超声变幅杆(7)组成，电加热装置(5)固定于密闭反应釜(6)外，密闭反应釜(6)内设有电动搅拌器(4)，温度传感器(2)和水冷却系统(1)均由密闭反应釜(6)上部插入密闭反应釜(6)，密闭反应釜(6)底部设有超声变幅杆(6)，超声变幅杆(6)头部浸没于液面之下；控制超声变幅杆(6)功率为650±2W，超声频率为20‑30 kHz，密闭反应釜(6)在150~200℃温度下恒温加热，超声辐射时间为4~12h后，自然冷却；（3）、待超声‑水热反应器冷却到室温时，氢氧化锂溶液中钴酸锂材料经过滤，并使用去离子水洗涤3~5次；（4）、将过滤获得的钴酸锂材料，在50‑80℃环境中干燥6~10小时，回收获得可回用于锂电池正极的钴酸锂材料。