一种以磷酸铁锂废粉制备磷酸锰铁锂正极材料的方法
2025-02-24 21:03
No.1343689877107253248
技术概要
PDF全文
本技术属于退役/废弃锂离子电池的回收技术领域,具体公开了一种以磷酸铁锂废粉制备磷酸锰铁锂正极材料的方法,包括以下步骤:(1)准备废旧磷酸铁锂粉末;(2)向其中加入锂源、锰源、磷源进行混料,使混合物中Li:Fe:Mn:P的元素摩尔比为(1.0‑1.2):(0.1‑0.9):(0.9‑0.1):1;(3)将混合物通过水热法处理或保护性气氛下的加热固相处理,即可得到磷酸锰铁锂正极材料。本发明以退役/废弃磷酸铁锂正极材料为原料,在不破坏退役磷酸铁锂橄榄石晶体结构的条件下,再生得到磷酸锰铁锂正极材料,最大程度的利用磷酸铁锂废料中各个成分,此工艺能耗低、流程简单、成本低。
背景技术
随着电动汽车、移动通信、储能电站和可再生能源的广泛应用,电池的需求量逐年增长。回收和再利用被视为该领域可持续发展的重要一环。其中,针对锂离子电池的回收利用是一个重要的研究方向。 在磷酸铁锂电池的回收背景下,磷酸锰铁锂电池由于其较高的工作电位(Li+ /Li,4.0V)、较大的能量密度和较长的循环寿命等优点而备受关注。目前对磷酸铁锂废粉再生为磷酸锰铁锂主要有以下几种途径。一是氧化除杂后按比例混料,再通过高温煅烧工艺得到磷酸锰铁锂正极材料,申请号为CN202310235408.6的发明名称为“一种以磷酸铁锂废粉制备磷酸锰铁锂正极材料的方法”,公布了一种使用磷酸铁锂废粉配料后氧化煅烧进行循环再造的方法,该方法涉及两步高温处理,能耗较高,步骤较繁琐;申请号CN202410280450.4的发明名称为“一种由废旧磷酸铁锂制备磷酸锰铁锂正极材料的方法”,公布了将废旧磷酸铁锂氧化煅烧后,同步补充锰源、磷源以及碳源烧结处理,该方法额外引入碳源作为还原剂(还原剂的引入能够避免铁元素在氧化煅烧过程中,价态发生变化)并包覆产物形成碳包覆层,制备得到磷酸锰铁锂正极材料性能有待提升。此外,对磷酸铁锂进行氧化煅烧处理会破坏其橄榄石晶体结构,发生结构分相,甚至其完全转化为Li3 Fe2 (PO4 )3 、磷酸铁等非橄榄石晶体结构物质,导致合成橄榄石晶体结构的磷酸锰铁锂更加困难;二是氧化后通过溶液浸出元素得到对应的盐,按比例投料再高温煅烧得到产物,申请号为CN202111342244.4的发明名称为“一种磷酸铁锂废粉回收制备磷酸锰铁锂的方法”,公布了一种通过酸浸得到前驱体原料而制备磷酸锰铁锂的方法,该方法使用酸浸的工艺将磷酸铁锂变为磷酸铁,会产生较多废液,增加了生产过程中的环保处理成本。此外,也有专利提出将退役磷酸铁锂与磷酸锰铁锂、磷酸锰锂等前驱体混料烧结处理,申请号CN202311856954.8的发明名称为“一种由回收磷酸铁锂以固相法制备磷酸锰铁锂的方法”,公布了一种以磷酸铁为铁源和磷源、第二碳源烧结制备磷酸锰铁锂前驱体,随后将前驱体与退役磷酸铁锂、第一碳源混料后二次烧结的方法,该方法前驱体烧结接近新材料合成,并未采用退役磷酸铁锂作为主要原料,而是将非由退役电池直接获得的磷酸铁充当锂源和磷源,用于前驱体材料合成,此外,两次包碳处理亦可能导致锰、铁等离子传输困难,增加再生难度和成本。
实现思路
阅读余下40%
技术概要为部分技术内容,查看PDF获取完整资料
该技术已申请专利,如用于商业用途,请联系技术所有人!
技术研发人员:
孙永明  王娇  路伊达
技术所属: 华中科技大学
相关技术
1,4,5,8-菲二醌活性物质、有机正极材料及水系锌电池 1,4,5,8-菲二醌活性物质、有机正极材料及水系锌电池
吩噻嗪自组装有机小分子空穴传输材料及其应用 吩噻嗪自组装有机小分子空穴传输材料及其应用
一种实心球形硫酸亚铁钠复合正极材料的制备方法及应用 一种实心球形硫酸亚铁钠复合正极材料的制备方法及应用
一种金属硒化物@MXene复合材料及其制法与应用 一种金属硒化物@MXene复合材料及其制法与应用
一种应用于钠离子电池的软硬碳复合电极材料及制备方法 一种应用于钠离子电池的软硬碳复合电极材料及制备方法
一种多孔碳基纳米笼钠电负极材料的制备方法和应用 一种多孔碳基纳米笼钠电负极材料的制备方法和应用
硫酸锌硫化碳材料的制备方法及其氧电催化应用 硫酸锌硫化碳材料的制备方法及其氧电催化应用
一种钒基正极材料制备方法 一种钒基正极材料制备方法
多空位类核壳ZnO@ZnS异质结的制备方法及产品与应用 多空位类核壳ZnO@ZnS异质结的制备方法及产品与应用
一种原位合成的贵金属基催化剂催化降解邻二氯苯的方法 一种原位合成的贵金属基催化剂催化降解邻二氯苯的方法
技术分类
电信、广播电视和卫星传输服务 电信、广播电视和卫星传输服务
互联网软件服务 互联网软件服务
集成电路设计 集成电路设计
信息集成数字服务 信息集成数字服务
电气机械制造 电气机械制造
计算机、通信、电子设备制造 计算机、通信、电子设备制造
医药制造、生物基材料 医药制造、生物基材料
石油煤矿化学用品加工 石油煤矿化学用品加工
化学原料制品加工 化学原料制品加工
非金属矿物加工 非金属矿物加工
金属制品加工 金属制品加工
专用设备制造 专用设备制造
通用设备制造 通用设备制造
通用零部件制造 通用零部件制造
汽车制造业 汽车制造业
铁路、船舶、航天设备制造 铁路、船舶、航天设备制造
电力、热力生产和供应 电力、热力生产和供应
燃气生产和供应 燃气生产和供应
水生产和供应 水生产和供应
房屋建筑、土木工程 房屋建筑、土木工程
交通运输、仓储和邮政 交通运输、仓储和邮政
农、林、牧、渔业 农、林、牧、渔业
采矿业 采矿业
农副、食品加工 农副、食品加工
烟草、酒水加工 烟草、酒水加工
纺织皮具居家制品 纺织皮具居家制品
文教体娱加工 文教体娱加工
苏ICP备18062519号-5 © 2018-2025 【123技术园】 版权所有,并保留所有权利