一种利用废旧锰酸锂制备镍锰酸锂的方法及镍锰酸锂.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN112582601A(43)申请公布日2021.03.30(21)申请号202011462674.5H01M10/54(2006.01)(22)申请日2020.12.14H01M10/0525(2010.01)(71)申请人中钢集团南京新材料研究院有限公司地址210000江苏省南京市江宁区菲尼克斯路70号总部基地34号楼20层、21层申请人中钢天源股份有限公司(72)发明人刘晨裴晓东骆艳华鲍维东佘世杰张倩倩(74)专利代理机构安徽知问律师事务所34134代理人郭大美(51)Int.Cl.H01M4/485(2010.01)H01M4/505(2010.01)H01M4/525(2010.01)权利要求书1页说明书7页(54)发明名称一种利用废旧锰酸锂制备镍锰酸锂的方法及镍锰酸锂(57)摘要本发明公开了一种利用废旧锰酸锂制备镍锰酸锂的方法及镍锰酸锂，属于废旧电池正极回收领域。针对现有锰酸锂材料湿法回收价值低，成本高的问题，本发明提供了一种利用废旧锰酸锂制备镍锰酸锂的方法，包括以下步骤：将废旧的锰酸锂粉末在还原性气氛下进行烧结，使得锰酸锂粉末完全分解为锰的氧化物和碳酸锂的混合粉末；向混合粉末内加入镍源、锂源和掺杂元素化合物，进行充分混合球磨得到混合物；将步骤S2中所得到的混合物在空气气氛下烧结，冷却后破碎过筛得到镍锰酸锂。本发明对锰酸锂的回收采用纯固相，回收率明显提升，避免使用湿法采用大量酸碱和有机试剂，环保处理和回收工艺复杂，环保成本高的问题，且制备的镍锰酸锂电化学性能优异。CN112582601ACN112582601A权利要求书1/1页1.一种利用废旧锰酸锂制备镍锰酸锂的方法，其特征在于：包括以下步骤：S1：将废旧的锰酸锂粉末在还原性气氛下进行烧结，使得锰酸锂粉末完全分解为锰的氧化物和碳酸锂的混合粉末；S2：向混合粉末内分别加入镍源、锂源和用于提高正极材料循环稳定性的掺杂元素化合物，进行充分混合球磨得到混合物；S3：将步骤S2中所得到的混合物在空气气氛下烧结，冷却后破碎过筛得到分子式为LiMn3xNixM2‑4xO4的镍锰酸锂。2.根据权利要求1所述的一种利用废旧锰酸锂制备镍锰酸锂的方法，其特征在于：所述步骤S1中还原性气氛包括甲烷、天然气、一氧化碳中的一种或多种。3.根据权利要求2所述的一种利用废旧锰酸锂制备镍锰酸锂的方法，其特征在于：所述锰酸锂粉末的烧结温度为400～800℃，烧结时间为2～5h。4.根据权利要求1所述的一种利用废旧锰酸锂制备镍锰酸锂的方法，其特征在于：所述步骤S2中掺杂元素化合物为掺杂元素的氢氧化物，镍源包括氧化镍、氢氧化镍、硫酸镍、碳酸镍、硝酸镍中的一种或多种，锂源包括碳酸锂、氢氧化锂、硝酸锂中的一种。5.根据权利要求4所述的一种利用废旧锰酸锂制备镍锰酸锂的方法，其特征在于：掺杂元素的氢氧化物为氢氧化铝、氢氧化铁、氢氧化镁、氢氧化铜、氢氧化铌中的一种。6.根据权利要求1或5所述的一种利用废旧锰酸锂制备镍锰酸锂的方法，其特征在于：镍源与混合粉末内锰元素的摩尔比为(0.8～1.2)：3；锂源与混合粉末内锰元素的摩尔比为(0.15～0.4)：1；掺杂元素化合物中掺杂元素与混合粉末内锰元素的摩尔比为(1～4)：29。7.根据权利要求5所述的一种利用废旧锰酸锂制备镍锰酸锂的方法，其特征在于：镍源与混合粉末内锰元素的摩尔比为1：3；锂源与混合粉末内锰元素的摩尔比为(0.18～0.30)：1；掺杂元素化合物中掺杂元素与混合粉末内锰元素的摩尔比为(1.5～2.5)：29。8.根据权利要求6所述的一种利用废旧锰酸锂制备镍锰酸锂的方法，其特征在于：步骤S2中采用球磨机进行充分混合，球磨时间为1～5h，球磨机转速为500～800r/min。9.根据权利要求1所述的一种利用废旧锰酸锂制备镍锰酸锂的方法，其特征在于：步骤S3中烧结温度为750～900℃，烧结时间为13～30h。10.一种镍锰酸锂，其特征在于：采用如权利要求1‑9任一项权利要求所述的利用废旧锰酸锂制备镍锰酸锂的方法制备而成。2CN112582601A说明书1/7页一种利用废旧锰酸锂制备镍锰酸锂的方法及镍锰酸锂技术领域[0001]本发明属于废旧电池正极材料回收利用技术领域，更具体地说，涉及一种利用废旧锰酸锂制备镍锰酸锂的方法及镍锰酸锂。背景技术[0002]锰酸锂材料由于成本低、安全性和低温性能好被广泛用作电池正极材料。特别是新能源汽车行业的快速发展，锰酸锂电池的产量持续增长，同时生产中产生的废弃锰酸锂材料和废旧锰酸锂电池中有价值元素的回收具有必要性。传统的废旧锰酸锂电池材料回收技术以湿法为主，需要耗费大量酸、碱和有机试剂，反应流程长、不环保、锂和锰回收率低。此外相比于三元材料的镍、钴等金