普鲁士类钠离子正极材料及其回收方法技术

本申请提供一种普鲁士类钠离子正极材料及其回收方法。上述的本申请提供一种普鲁士类钠离子正极材料回收方法，包括如下步骤获得正极材料；采用酸性溶液对正极材料进行清洗或浸泡，调整溶液A中过渡金属离子、亚铁氰酸根和钠离子的浓度至预设浓度，对溶液B加入络合剂溶液进行混合反应；对溶液C进行过滤，得到滤渣；对滤渣进行干燥，得到普鲁士类钠离子正极材料。上述的普鲁士类钠离子正极材料回收方法，能够将废弃的普鲁士类钠电池中低毒的[Fe(CN)6]4‑

【技术实现步骤摘要】
普鲁士类钠离子正极材料及其回收方法


[0001]本专利技术涉及电池
，特别是涉及一种普鲁士类钠离子正极材料及其回收方法。

技术介绍

[0002]普鲁士类钠离子正极材料是一类具有开放式框架结构的钠离子电池正极材料。它属于金属
‑
有机物框架结构，晶格中金属与铁氰根按Fe—C≡N—M排列形成三维结构骨架，Fe离子和金属M离子按立方体状排列，C≡N根位于立方体的棱上。这类材料属于立方晶系，粒子尺寸约为20～50nm，其拥有三维的钠离子嵌脱通道。
[0003]它的优势主要有三点：(1)刚性的框架结构和开放性的大孔隙、位点保证离子半径较大的钠离子可以可逆的嵌脱而不会使材料结构改变；(2)因为具有双电子的氧化还原反应，普鲁士类钠离子正极材料的理论容量高达170mAhg
‑
1；(3)合成过程简单，低毒且成本低使得该种材料适于大规模生产；(4)普鲁士类钠离子正极材料相对于锂电池材料甚至其它钠离子电池正极材料，具有明显的成本优势。因此，使得普鲁士类正极材料逐渐走向产业化，从而使得普鲁士类钠离子电池也走向产业化。
[0004]但是，产业化的普鲁士类钠离子电池将会产生大量废弃的普鲁士类钠离子正极材料，而普鲁士类钠离子正极材料中含有低毒的[Fe(CN)6]4‑
，若直接丢弃将会对环境造成较大的压力，破坏生态平衡。因此，如何处理这些废弃的普鲁士类钠离子正极材料是一个亟待解决的问题。

技术实现思路

[0005]本专利技术的目的是克服现有技术中的不足之处，提供一种提高亚铁氰酸根回收率，以减轻对环境的压力，且得到再生性能好的普鲁士类钠离子正极材料及其回收方法。
[0006]本专利技术的目的是通过以下技术方案来实现的：
[0007]一种普鲁士类钠离子正极材料回收方法，包括如下步骤：
[0008]获得正极材料；
[0009]采用酸性溶液对所述正极材料进行清洗或浸泡，得到溶液A；
[0010]调整所述溶液A中过渡金属离子、亚铁氰酸根和钠离子的浓度至预设浓度，得到溶液B；
[0011]对所述溶液B加入络合剂溶液进行混合反应，得到溶液C；
[0012]所述溶液C进行过滤，得到滤渣；
[0013]对所述滤渣进行干燥，得到普鲁士类钠离子正极材料。
[0014]在其中一个实施例中，所述酸性溶液为非氧化性酸溶液。
[0015]在其中一个实施例中，所述溶液A的pH为3～6。
[0016]在其中一个实施例中，所述络合剂溶液包括马来酸、枸杞酸、柠檬酸、EDTA、柠檬酸钠和氨水中的至少一种。
[0017]在其中一个实施例中，所述络合剂溶液的浓度为0.4mol/L～15mol/L。
[0018]在其中一个实施例中，所述过渡金属离子的预设浓度为0.4mol/L～2mol/L；及
[0019]所述亚铁氰酸根的预设浓度为0.3mol/L～0.6mol/L；及
[0020]所述钠离子的预设浓度为0.3mol/L～0.6mol/L。
[0021]在其中一个实施例中，在PH为6.5～9.5和惰性气氛条件下进行混合反应。
[0022]在其中一个实施例中，所述干燥的条件：温度为50℃～80℃，时间8h～12h。
[0023]在其中一个实施例中，对所述溶液C进行过滤得到的滤液进行回收利用。
[0024]在其中一个实施例中，所述酸性溶液为不与过滤金属发生反应的无机酸。
[0025]一种普鲁士类钠离子正极材料，采用上述任一实施例中所述的普鲁士类钠离子正极材料回收方法生产得到的。
[0026]与现有技术相比，本专利技术至少具有以下优点：
[0027]上述的普鲁士类钠离子正极材料回收方法，采用酸性溶液对正极材料进行清洗或浸泡，使得正极材料上的活性物质能够溶解在酸性溶液中，以得到溶液A，即正极材料中的过渡金属离子、钠离子与亚铁氰酸根等溶于酸的物质游离在酸性溶液中形成溶液A，然后调整溶液A中过渡金属离子浓度、亚铁氰酸根的浓度和钠离子至预设浓度，再对溶液B和络合剂溶液进行混合反应，以使亚铁氰酸根能够与过渡金属离子和钠离子发生沉淀反应，生成普鲁士类晶体，最后对溶液C进行过滤，并对过滤后的滤渣进行干燥，以得到再生性能好的普鲁士类钠离子正极材料。采用上述的回收方法，能够将废弃的普鲁士类钠电池中低毒的[Fe(CN)6]4‑
进行回收利用，避免了直接丢弃的普鲁士类钠离子正极材料对环境造成较大的压力，从而保护了生态平衡。此外，生产得到的普鲁士类钠离子正极材料的再生性能好，符合市面的要求，可以直接投入生产中，从而降低了普鲁士类钠离子电池的生产成本。
附图说明
[0028]为了更清楚地说明本专利技术实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本专利技术的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。
[0029]图1为本专利技术一实施方式的普鲁士类钠离子正极材料回收方法的流程图；
[0030]图2本专利技术一实施方式的普鲁士类钠离子正极材料产品的SEM图。
具体实施方式
[0031]为了便于理解本专利技术，下面将参照相关附图对本专利技术进行更全面的描述。附图中给出了本专利技术的较佳实施方式。但是，本专利技术可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施方式。相反地，提供这些实施方式的目的是使对本专利技术的公开内容理解的更加透彻全面。
[0032]需要说明的是，当元件被称为“固定于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的，并不表示是唯一的实施方式。
[0033]除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本专利技术的
的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本专利技术的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施方式的目的，不是旨在于抑制本专利技术。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。
[0034]本申请提供一种普鲁士类钠离子正极材料回收方法，包括如下步骤：获得正极材料；采用酸性溶液对所述正极材料进行清洗或浸泡，得到溶液A；调整所述溶液A中过渡金属离子、亚铁氰酸根和钠离子的浓度至预设浓度，得到溶液B；对所述溶液B加入络合剂溶液进行混合反应，得到溶液C；所述溶液C进行过滤，得到滤渣；对所述滤渣进行干燥，得到普鲁士类钠离子正极材料。
[0035]上述的普鲁士类钠离子正极材料回收方法，采用酸性溶液对正极材料进行清洗或浸泡，使得正极材料上的活性物质能够溶解在酸性溶液中，以得到溶液A，即正极材料中的过渡金属离子、钠离子与亚铁氰酸根等溶于酸的物质游离在酸性溶液中形成溶液A，然后调整溶液A中过渡金属离子浓度、本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种普鲁士类钠离子正极材料回收方法，其特征在于，包括如下步骤：获得正极材料；采用酸性溶液对所述正极材料进行清洗或浸泡，得到溶液A；调整所述溶液A中过渡金属离子、亚铁氰酸根和钠离子的浓度至预设浓度，得到溶液B；对所述溶液B和络合剂溶液进行混合反应，得到溶液C；对所述溶液C进行过滤，得到滤渣；对所述滤渣进行干燥，得到普鲁士类钠离子正极材料。2.根据权利要求1所述的普鲁士类钠离子正极材料回收方法，其特征在于，所述酸性溶液为非氧化性酸溶液。3.根据权利要求1所述的普鲁士类钠离子正极材料回收方法，其特征在于，所述溶液A的pH为3～6。4.根据权利要求1所述的普鲁士类钠离子正极材料回收方法，其特征在于，所述络合剂溶液包括马来酸、枸杞酸、柠檬酸、EDTA、柠檬酸钠和氨水中的至少一种。5.根据权利要求1所述的普鲁士类钠离子正极材料回收方法，其特征在于，所述络合剂溶液的浓度为...

【专利技术属性】
技术研发人员：谢英豪，李爱霞，余海军，李长东，
申请(专利权)人：湖南邦普循环科技有限公司，
类型：发明
国别省市：