一种利用废锂离子电池同时制备纳米材料并回收锂盐的方法

技术特征：
1.一种利用废锂离子电池同时制备纳米材料并回收锂盐的方法，包括以下步骤：(1)将锂离子电池正极材料与添加剂混合后进行焙烧处理，得到焙烧产物；(2)将所述焙烧产物用纯水洗涤，固液分离，得到过渡金属氧化物纳米材料和富锂溶液；(3)将所述富锂溶液制得锂盐。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：所述步骤(1)中，所述锂离子电池选自锰酸锂电池、钴酸锂电池、镍酸锂电池、磷酸铁锂电池、镍钴铝电池和镍钴锰酸锂电池中的任意一种或至少两种的组合。3.根据权要求1或2所述的方法，其特征在于：所述步骤(1)中，所述添加剂为含过渡金属的硫酸盐、碳酸盐、乙酸盐和/或硝酸盐的物质；所述过渡金属包括：ni、co、mn、fe；优选地，所述添加剂包括硫酸钴、硫酸锰、硫酸镍、硫酸铁、碳酸钴、碳酸锰、碳酸镍、乙酸钴、乙酸镍、乙酸锰、硝酸钴、硝酸铁、硝酸镍和硝酸锰中任意一种或至少两种的组合。4.根据权要求1-3中任一项所述的方法，其特征在于：所述步骤(1)中，所述锂离子电池正极材料与添加剂的摩尔比为(0.05～5):1，优选为(2～3):1。5.根据权利要求1-4中任一项所述的方法，其特征在于：所述步骤(1)中，所述焙烧处理在真空或有气氛条件下进行；优选地，所述气氛包括空气、氧气、氮气、氖气或氩气中任意一种或至少两种的组合；更优选地，所述步骤(1)中，所述焙烧处理在空气气氛下进行。6.根据权利要求1-5中任一项所述的方法，其特征在于：所述步骤(1)中，所述焙烧处理的温度为100～1000℃，优选为300～600℃；所述焙烧处理的时间为0.1～24h，优选为1～12h。7.根据权利要求1-6中任一项所述的方法，其特征在于：所述步骤(2)中，所述纯水为去离子水。8.根据权利要求1-7中任一项所述的方法，其特征在于：所述步骤(2)中，过渡金属氧化物纳米材料中的金属包括镍、钴、铁或锰中任意一种或至少两种的组合。9.根据权利要求1-8任一项所述的方法，其特征在于：所述步骤3)中，所述富锂溶液通过蒸发浓缩法或沉淀析出法制备锂盐；优选地，所述蒸发浓缩在蒸发结晶器中进行；优选地，所述沉淀析出通过向富锂溶液中加入沉淀剂来实现。10.根据权利要求9所述的方法，其特征在于：所述沉淀剂包括二氧化碳；优选地，所述二氧化碳通入的速率为0.1～10l
·
min-1
。

技术总结
本发明公开了一种利用废锂离子电池制备纳米材料的方法。该方法包括以下步骤：将废锂离子电池正极材料与添加剂混合后进行焙烧处理；洗涤焙烧产物，得到过渡金属氧化物纳米材料，富锂溶液可制得锂盐。本发明通过低温焙烧的方法，可实现将选择性制备镍、钴、铁和锰等过渡金属纳米材料，同时富集锂离子电池正极材料中的锂资源；本发明所述方法制备步骤简单、反应条件温和且易控制，制备产物形貌规则等特点；对纳米结构的镍、锰、铁、钴氧化物大批量工业化生产及废锂离子电池高值利用具有重要的意义。意义。


技术研发人员：李丽 林娇 范二莎 陈人杰 吴锋
受保护的技术使用者：北京理工大学
技术研发日：2020.11.19
技术公布日：2022/5/20