一种基于低共熔溶剂纳米流体回收废旧锂离子电池正极材料的方法.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CN111074074A(43)申请公布日2020.04.28(21)申请号201911375708.4H01M10/54(2006.01)(22)申请日2019.12.27(71)申请人中国矿业大学地址221116江苏省徐州市铜山区大学路1号(72)发明人饶中浩刘昌会曹玉棋贺靖峰段晨龙赵跃民(74)专利代理机构南京经纬专利商标代理有限公司32200代理人周敏(51)Int.Cl.C22B7/00(2006.01)C22B23/00(2006.01)C22B26/12(2006.01)H01M10/0525(2010.01)权利要求书1页说明书6页附图1页(54)发明名称一种基于低共熔溶剂纳米流体回收废旧锂离子电池正极材料的方法(57)摘要本发明公开了一种基于低共熔溶剂纳米流体回收废旧锂离子电池正极材料的方法，主要包括以下几个步骤：(1)在低共熔溶剂中依次加入分散剂、纳米粒子，经搅拌、超声制得以低共熔溶剂为基液的纳米流体；(2)将废旧锂离子电池完全放电之后进行拆解，分离出正极片；(3)将正极片加入制得的低共熔溶剂纳米流体溶液中，在25～220℃下搅拌24～72h，过滤，检测反应后的溶液中有价金属元素镍、钴、锂的含量。本发明使用低共熔溶剂纳米流体进行锂离子电池正极材料回收，工艺简单，有价金属的回收率高，易于推广应用。CN111074074ACN111074074A权利要求书1/1页1.一种基于低共熔溶剂纳米流体回收废旧锂离子电池正极材料的方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)将氢键供体与氢键受体于室温下混合，在60～150℃下搅拌0.5～3小时，反应结束后冷却至室温，得到低共熔溶剂；(2)向步骤(1)得到的低共熔溶剂中加入分散剂，在60～150℃下搅拌混合均匀，再加入纳米粒子，在60～150℃下搅拌1～12小时，得到混合溶液；(3)将步骤(2)得到的混合溶液放入超声波细胞粉碎机中，在25～60℃下超声分散1～6小时，得到低共熔溶剂纳米流体；(4)将废旧锂离子电池进行完全放电后，剥离外壳，对电池进行拆解，得到废旧正极片，并检测正极片中有价金属元素镍、钴、锂的含量；(5)将所得正极片裁剪为适当大小，并取适量加入步骤(3)得到的低共熔溶剂纳米流体中，在25～220℃下搅拌24～72h，过滤，检测反应后的溶液中有价金属元素镍、钴、锂的含量。2.根据权利要求1所述的基于低共熔溶剂纳米流体回收废旧锂离子电池正极材料的方法，其特征在于，步骤(1)中所述氢键供体为尿素、草酸、柠檬酸、丙二酸、丁二酸、乙二醇、丙三醇、木糖醇、D-异山梨糖醇和乙酰丙酸中的任意一种。3.根据权利要求1所述的基于低共熔溶剂纳米流体回收废旧锂离子电池正极材料的方法，其特征在于，步骤(1)中所述氢键受体为氯化胆碱、1-乙基氯化铵、四甲基氯化铵、乙酰胆碱、甜菜碱、苄基三乙基氯化铵、四丁基溴化铵、甲基三苯基溴化膦中的任意一种。4.根据权利要求1所述的基于低共熔溶剂纳米流体回收废旧锂离子电池正极材料的方法，其特征在于，步骤(1)中所述氢键供体与氢键受体的摩尔比为1:1～10:1。5.根据权利要求1所述的基于低共熔溶剂纳米流体回收废旧锂离子电池正极材料的方法，其特征在于，步骤(2)中所述分散剂为十二烷基苯磺酸钠、十二烷基硫酸钠、聚乙二醇、聚乙烯醇、tween-60、Span-80和Op-10中的一种或几种，分散剂的质量分数为0.01％～0.1％。6.根据权利要求1所述的基于低共熔溶剂纳米流体回收废旧锂离子电池正极材料的方法，其特征在于，步骤(2)中所述纳米粒子为三氧化二铝、二氧化硅、二氧化钛、石墨烯、碳化硅、氧化石墨烯中的任意一种或几种，纳米粒子的质量分数为0.2～10％。7.根据权利要求1所述的基于低共熔溶剂纳米流体回收废旧锂离子电池正极材料的方法，其特征在于，步骤(3)中，所述废旧锂离子电池为废旧镍钴锰酸锂电池、废旧镍钴铝酸锂电池中的任意一种或几种三元电池。8.根据权利要求1所述的基于低共熔溶剂纳米流体回收废旧锂离子电池正极材料的方法，其特征在于，步骤(3)中，所述超声分散时的超声功率为30KW。2CN111074074A说明书1/6页一种基于低共熔溶剂纳米流体回收废旧锂离子电池正极材料的方法技术领域[0001]本发明属于废旧锂离子电池材料回收领域，具体涉及一种基于低共熔溶剂纳米流体回收锂离子电池正极材料的方法。背景技术[0002]锂离子电池因其循环寿命长、低温放电性能好、荷电保持能力强、比能量高、工作温度范围宽、充电时间短等优点，被广泛应用于电子产品、电动自行车、电动汽车以及航空航天等领域。随之而来的是锂离子电池的大量废弃，据统计，预计到2020年，全世界废弃的锂离子电池质量将达50万吨，锂离子电池回收