本技术介绍了一种高效去除含铝/锂炭粉杂质并回收石墨的方法。该技术通过使用特定的浸出剂对废石墨负极粉进行处理,实现杂质的去除。经过固液分离后,获得净化后的炭粉。该过程不仅提高了石墨的回收效率,还降低了环境污染,具有重要的工业应用价值。
背景技术
锂离子电池具有能量密度高、循环性能优异的优势,广泛应用于便携式电子产品和电动汽车,石墨由于具有稳定性高、电导率优良等特点是目前唯一商用的负极材料。在制备石墨负极极片的过程中,涂布、滚压和分切等工艺步骤会不可避免的产生残次品,进一步地分离活性物质得到含铝/锂炭粉的废石墨负极粉。
废石墨负极粉夹杂着粘结剂和导电炭黑以及在收集过程中的金属杂质。文献研究表明,金属离子的还原电位低于锂离子的还原电位,因此,在充电过程中金属离子将首先嵌入石墨负极中,占据储锂位点,这就会使可嵌入锂离子的位点减少,造成锂电池的可逆容量减少。另外,废石墨负极碳粉表面附着的粘结剂和导电炭黑会致石墨严重团聚,从而影响造粒,同时也会削减活性物质的量,进而影响石墨负极的容量。基于以上分析,由于杂质的存在,废石墨负极粉中石墨含量低,会影响石墨负极容量的同时也会造成石墨颗粒的团聚。
公开号CN 116143115 A的中国专利文献公开了一种碳负极边角余料再生利用方法,采用过氧化二苯甲酰辅助的亚临界联合浮选的处理方式,其中过氧化二苯甲酰辅助亚临界处理能够对边角料中的各成分进行表面处理,实现各成分的解离,放大成分之间的物化差异,进一步配合浮选以及药剂特别是捕收剂和抑制剂的联合控制,能够实现石墨和导电剂、粘结剂的有效分离利用。但是该专利只针对于分离石墨中的有机杂质,对于金属杂质却无法做到有效地脱除。此外,工业上主要采用高温法以及氢氟酸法等对废石墨材料进行回收再生,为了提高石墨的纯度,石墨深加工企业往往也会再采用氢氟酸法对金属杂质进行脱除,然而氢氟酸有剧毒和强腐蚀性,对设备和环保的要求很高。
目前对于石墨的除杂或回收的方法主要集中在石墨原料和废旧电池回收石墨负极材料方面,但对生产过程中废石墨负极粉来说,由于其回收成本过高而研究较少。因此,如何通过简易方法对废石墨负极粉进行高效除杂和石墨回收,实现再利用是本领域亟待解决的问题。
实现思路