專利名稱：一種從廢舊鋰離子電池中制取Co₃O₄的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及鋰離子電池循環(huán)利用領(lǐng)域，具體發(fā)明了一種從廢舊鋰離子電池中制取Co3O4的方法。
背景技術(shù)：
鋰離子二次電池以其電壓高、容量大、循環(huán)性能好、能量密度大等優(yōu)點(diǎn)備受人們青睞；近十年來(lái)得到了迅速發(fā)展；目前它已成為手機(jī)用戶的首選電池，手機(jī)鋰電池的使用壽命一般在3年左右，必將產(chǎn)生數(shù)以千萬(wàn)計(jì)的廢舊手機(jī)電池。目前廢舊電池己成為影響環(huán)境質(zhì)量的一個(gè)嚴(yán)重問(wèn)題，它不僅占用土地，而且還會(huì)污染地下水及水源，釋放有毒有害氣體，廢舊電池己被列入危險(xiǎn)廢物；目前廢舊鋰離子電池主要正極材料主要以LiCoO2為主，由于我國(guó)鈷資源緊張，因此廢舊鋰電池的回收就顯得尤為重要；關(guān)于鋰離子電池的循環(huán)利用，大多采用的濕法和火法工藝，產(chǎn)品以鈷的化合物為主，例如CoCl2, CoSO4, CoC2O4等。上述工藝不僅工藝流程長(zhǎng)，而且投資大，回收效率不高，并且對(duì)環(huán)境造成一定 污染。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種從廢舊鋰離子電池中制取Co3O4的方法。本發(fā)明采用如下技術(shù)方案:將涂覆有鋰離子電池正極粉體材料的鋁箔集流體浸潰在有機(jī)溶劑中，將鋰離子電池正極粉體材料和鋁箔集流體分離開(kāi)，通過(guò)過(guò)濾濾掉有機(jī)溶劑，最后將濾餅烘干除去有機(jī)溶劑得到鋰離子電池正極粉體材料，再向正極粉體材料中添加含氟有機(jī)物，和正極粉體材料充分混合后進(jìn)行焙燒，將焙燒后的粉體用水洗滌，然后烘干得到Co3O4材料。上述有機(jī)溶劑為N-甲基吡咯烷酮，二甲基乙酰胺和二甲基甲酰胺中的一種。含氟有機(jī)物為:氟化乙烯丙烯共聚物(FEP)，聚偏氟乙烯(PVDF)，聚四氟乙烯(PTFE)或聚氟乙烯(PVF))。添加含氟有機(jī)物與正極粉體材料的重量比為1: 2-1: 7。焙燒溫度為380_500°C。焙燒時(shí)間為1-1Oh。洗滌水的溫度為70_100°C。洗滌次數(shù)為5-12次。該發(fā)明簡(jiǎn)單新穎，流程短，易于工業(yè)化。


圖1是實(shí)施例1制備得到的Co3O4的SEM圖；從圖中可以看出，Co3O4的粒徑約為2-5 u m,并有一定的團(tuán)聚。圖2是實(shí)施例1制備得到的Co3O4的XRD圖；圖中未見(jiàn)其它雜質(zhì)衍射峰，證明該方法制備的Co3O4純度較高。
具體實(shí)施例方式實(shí)施例1
首先用N-甲基吡咯烷酮將鋰離子電池正極粉體材料從鋁箔集流體中分離開(kāi)，然后再通過(guò)過(guò)濾，烘干除去有機(jī)溶劑得到正極粉體；再向正極粉體材料中添加聚偏氟乙烯，添加的聚偏氟乙烯與正極粉體材料的重量比為1:3，和正極粉體材料充分混合后在380°C下焙燒5h，將焙燒后的粉體用80V水冼洚8次，然后烘干得到Co3O4材料。實(shí)施例2
首先用二甲基乙酰胺將鋰離子電池正極粉體材料從鋁箔集流體中分離開(kāi)，然后再通過(guò)過(guò)濾，烘干除去有機(jī)溶劑得到正極粉體；再向正極粉體材料中添加氟化乙烯丙烯共聚物，添加的氟化乙烯丙烯共聚物與正極粉體材料的重量比為1:4，和正極粉體材料充分混合后在450°C下焙燒4h，將焙燒后的粉體用90V水洗洚7次，然后烘干得到Co3O4材料。實(shí)施例3
首先用二甲基乙酰胺將鋰離子電池正極粉體材料從鋁箔集流體中分離開(kāi)，然后再通過(guò)過(guò)濾，烘干除去有機(jī)溶劑得到正極粉體，再向正極粉體材料中添加聚四氟乙烯，添加的聚四氟乙烯與正極粉體材料的重量比為1:5，和正極粉體材料充分混合后在480°C下焙燒3h，將焙燒后的粉體用70°C水洗滌10次，然后烘干得到Co3O4材料。實(shí)施例4
首先用N-甲基吡咯烷酮將鋰離子電池正極粉體材料從鋁箔集流體中分離開(kāi)，然后再通過(guò)過(guò)濾，烘干除去有機(jī)溶 劑得到正極粉體；再向正極粉體材料中添加聚氟乙烯，添加的聚氟乙烯與正極粉體材料的重量比為1:5，和正極粉體材料充分混合后在5001:下焙燒611 ;將焙燒后的粉體用80V水冼洚10次，然后烘干得到Co3O4材料。實(shí)施例5
首先用二甲基乙酰胺將鋰離子電池正極粉體材料從鋁箔集流體中分離開(kāi)，然后再通過(guò)過(guò)濾，烘干除去有機(jī)溶劑得到正極粉體，再向正極粉體材料中添加聚偏氟乙烯，添加的聚偏氟乙烯與正極粉體材料的重量比為1:7，和正極粉體材料充分混合后在380°C下焙燒10h，將焙燒后的粉體用90V水洗洚8次，然后烘干得到Co3O4材料。
權(quán)利要求
1.一種從廢舊鋰離子電池中制取Co3O4的方法，其特征在于:將涂覆有鋰離子電池正極粉體材料的鋁箔集流體浸潰在有機(jī)溶劑中，將鋰離子電池正極粉體材料和鋁箔集流體分離開(kāi)，通過(guò)過(guò)濾濾掉有機(jī)溶劑，最后將濾餅烘干除去有機(jī)溶劑得到鋰離子電池正極粉體材料，再向正極粉體材料中添加含氟有機(jī)物，和正極粉體材料充分混合后進(jìn)行焙燒，將焙燒后的粉體用水洗滌，然后烘干得到Co3O4材料。
2.如權(quán)利要求1所述的一種從廢舊鋰離子電池中制取Co3O4的方法，其特征在于:所述有機(jī)溶劑為N-甲基吡咯烷酮，二甲基乙酰胺和二甲基甲酰胺中的一種。
3.如權(quán)利要求1所述的一種從廢舊鋰離子電池中制取Co3O4的方法，其特征在于:所述含氟有機(jī)物為:氟化乙烯丙烯共聚物(FEP)、聚偏氟乙烯(PVDF)、聚四氟乙烯(PTFE)或聚氟乙烯(PVF))。
4.如權(quán)利要求1所述的一種從廢舊鋰離子電池中制取Co3O4的方法，其特征在于:添加含氟有機(jī)物與正極粉體材料的重量比為1:2-1: 7。
5.如權(quán)利要求1所述的一種從廢舊鋰離子電池中制取Co3O4的方法，其特征在于:焙燒溫度為380-500°C，焙燒時(shí)間為1-1Oh。
6.如權(quán)利要求1所述的一種從廢舊鋰離子電池中制取Co3O4的方法，其特征在于:洗滌水的溫度為70-100°C，洗 滌次數(shù)為5-12次。
全文摘要
本發(fā)明涉及鋰離子電池循環(huán)利用領(lǐng)域，具體發(fā)明了一種從廢舊鋰離子電池中制取Co3O4的方法。本發(fā)明采用如下技術(shù)方案將涂覆有鋰離子電池正極粉體材料的鋁箔集流體浸漬在有機(jī)溶劑中，將鋰離子電池正極粉體材料和鋁箔集流體分離開(kāi)，通過(guò)過(guò)濾濾掉有機(jī)溶劑，最后將濾餅烘干除去有機(jī)溶劑得到鋰離子電池正極粉體材料，再向正極粉體材料中添加含氟有機(jī)物，和正極粉體材料充分混合后進(jìn)行焙燒，將焙燒后的粉體用水洗滌，然后烘干得到Co3O4材料。本發(fā)明的制備方法簡(jiǎn)單新穎，流程短，易于工業(yè)化。
文檔編號(hào)C01G51/04GK103224257SQ20121049108
公開(kāi)日2013年7月31日 申請(qǐng)日期2012年11月28日 優(yōu)先權(quán)日2012年11月28日
發(fā)明者劉云建, 趙加鑫, 宋銘鍇, 彭帥帥, 潘凌理 申請(qǐng)人:江蘇大學(xué)