一种废弃钛酸锂电极片的回收利用方法及钛酸锂材料与应用技术

本申请公开了一种废弃钛酸锂电极片的回收利用方法及钛酸锂材料与应用，所述回收利用方法包括步骤：以钛酸锂电极片作为回收对象，在溶液环境下将钛酸锂电极片中的钛酸锂与电极集流体分离，获得包含钛酸锂和电极集流体的第一混合物；去除并回收第一混合物中的电极集流体，获得包含钛酸锂的第二混合物；对第二混合物进行固液分离，获得固态的第三混合物；以及，在包含氧气的氛围下，对第三混合物进行煅烧处理，获得钛酸锂材料，具有流程简单、对设备要求低、工艺条件易控制、成本较低以及安全环保的优点，回收获得的钛酸锂材料能够用于制备钛酸锂电池。钛酸锂电池。钛酸锂电池。

【技术实现步骤摘要】
一种废弃钛酸锂电极片的回收利用方法及钛酸锂材料与应用


[0001]本申请涉及电解水
，具体涉及一种废弃钛酸锂电极片的回收利用方法及钛酸锂材料与应用。

技术介绍

[0002]随着电子技术的迅猛发展，各种电子产品对电源的要求不断提高。锂电池因具有能量密度大、循环寿命长、无记忆效应等优点而应用广泛。钛酸锂电池属于锂电池的重要成员之一，具有超高安全性(不易燃不易爆)、超长寿命(约30000次)、高低温工作范围宽(
‑
40℃～65℃)、高功率以及低成本的优点，钛酸锂电池是当下锂电池的研究热点之一，具有广泛的应用前景。
[0003]在钛酸锂电池中，钛酸锂材料用作负极材料之一，钛酸锂材料具有比容量高、结构稳定性强和循环稳定性好等优点，相较于石墨负极材料，钛酸锂材料具有更好的电化学性能和安全性。由于钛酸锂的价格昂贵，所以限制了钛酸锂电池的应用与发展，而在钛酸锂电池的制备与使用过程中会产生极大数量的废弃钛酸锂极片，目前对于废弃钛酸锂极片并无有效的回收利用方法，使得废弃钛酸锂极片中的钛酸锂无法获得有效地回收再利用，从而导致资源浪费。
[0004]因此，如何提供一种针对废弃钛酸锂极片的回收利用方法对钛酸锂电池的应用与发展具有重要意义。

技术实现思路

[0005]本申请提供了一种废弃钛酸锂电极片的回收利用方法及钛酸锂材料与应用，以分别回收废弃钛酸锂极片中的钛酸锂和电极集流体，从而避免资源浪费。
[0006]本申请的技术方案如下：
[0007]第一方面，本申请提供了一种废弃钛酸锂电极片的回收利用方法，包括如下步骤：
[0008]提供钛酸锂电极片，所述钛酸锂电极片包含电极集流体以及涂覆于所述电极集流体的第一涂层，所述第一涂层的材料包含钛酸锂，在溶液的环境下将所述钛酸锂与所述电极集流体分离，获得包含所述钛酸锂和所述电极集流体的第一混合物；
[0009]去除并回收所述第一混合物中的所述电极集流体，获得包含所述钛酸锂的第二混合物；
[0010]对所述第二混合物进行固液分离，获得固态的第三混合物，所述第三混合物包含所述钛酸锂；以及
[0011]在包含氧气的氛围下，对所述第三混合物进行煅烧处理，获得钛酸锂材料。
[0012]可选地，所述在溶液的环境下将所述钛酸锂与所述电极集流体分离的步骤包括：将所述钛酸锂电极片置于所述溶液中，在搅拌的条件下将所述钛酸锂与所述电极集流体分离；和/或
[0013]所述溶液为水。
[0014]可选地，所述去除并回收所述第一混合物中的所述电极集流体，包括步骤：将所述第一混合物进行过滤处理，获得的截留物为所述电极集流体。
[0015]可选地，所述将所述第一混合物进行过滤处理，包括步骤：采用100目～300目筛网过滤所述第一混合物；其中，所述第一混合物中的所述钛酸锂通过所述筛网，所述筛网截留所述电极集流体。
[0016]可选地，在所述对所述第二混合物进行固液分离的步骤中，所述固液分离包括抽滤、离心、反渗透、膜滤、纳滤、超滤、微滤以及重力沉降中的一种或多种。
[0017]可选地，所述对所述第二混合物进行固液分离的步骤之后，且所述获得固态的第三混合物的步骤之前，所述回收利用方法还包括步骤：收集经所述固液分离而获得的第一固体，对所述第一固体进行一次或多次水洗处理，然后干燥获得第二固体；所述第三混合物为所述第二固体；
[0018]或者，所述对所述第二混合物进行固液分离的步骤之后，且所述获得固态的第三混合物的步骤之前，所述回收利用方法还包括步骤：收集经所述固液分离而获得的第一固体，对所述第一固体进行破碎处理，获得50目～300目的第三固体；所述第三混合物为所述第三固体；
[0019]或者，所述对所述第二混合物进行固液分离的步骤之后，且所述获得固态的第三混合物的步骤之前，所述回收利用方法还包括步骤：收集经所述固液分离而获得的第一固体，对所述第一固体进行一次或多次水洗处理，然后干燥获得第二固体；对所述第二固体进行破碎处理，获得50目～300目的第四固体；所述第三混合物为所述第四固体。
[0020]可选地，所述煅烧处理在0.2Mpa～0.6Mpa的压强下进行；和/或
[0021]所述煅烧处理的温度为550℃～760℃；和/或
[0022]所述第三混合物的质量为100g～300g，所述煅烧处理的时间为1h～4h。
[0023]第二方面，本申请还提供了一种钛酸锂材料，所述钛酸锂材料采用前文中任意一种所述的回收利用方法回收获得。
[0024]可选地，所述钛酸锂材料在扣电1C条件下的首次充电容量为130mAh/g～160mAh/g，和/或所述钛酸锂材料在扣电1C条件下的首次放电容量为130mAh/g～160mAh/g，和/或所述钛酸锂材料在扣电1C条件下的首次充放电效率大于98％。
[0025]第三方面，本申请还提供了根据第一方面中任意一种所述的回收利用方法、或如第二方面中任意一种所述的钛酸锂材料在制备钛酸锂电池中的应用。
[0026]本申请提供了一种废弃钛酸锂电极片的回收利用方法及钛酸锂材料与应用，具有如下技术效果：
[0027]在本申请的回收利用方法中，以钛酸锂电极片作为回收对象，先将钛酸锂电极片中的钛酸锂与电极集流体分离，然后分别回收电极集流体和钛酸锂，在整个回收利用的过程中，有效地保持了钛酸锂的原有结构，具有流程简单、对设备要求低、工艺条件易控制、成本较低以及安全环保的优点，回收获得的钛酸锂材料在扣电1C条件下的首次充电容量可达158.2mAh/g，首次放电容量可达158.6mAh/g，首次充放电效率可达100.26％，从而回收获得的钛酸锂材料能够用于制备钛酸锂电池。
附图说明
[0028]下面结合附图，通过对本申请的具体实施方式详细描述，将使本申请的技术方案及其它有益效果显而易见。
[0029]图1为本申请实施例提供的一种废弃钛酸锂电极片的回收利用方法的流程示意图；
[0030]图2为实施例1中回收的钛酸锂材料的X射线衍射分析图谱；
[0031]图3为实施例1中回收的钛酸锂材料的扫描电子显微镜图；
[0032]图4为实施例2中完成煅烧处理的物料的扫描电子显微镜图；
[0033]图5为实施例3中完成煅烧处理的物料的扫描电子显微镜图。
具体实施方式
[0034]下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。
[0035]除非另行定义，文中所使用的所有专业与科学用语与本领域技术人员所熟悉的意义相同，并且本申请实施例和对比例中所用的材料或试剂可商购获得。此外，任何与所记载内容相似或均等的方法及材料皆可应用于本专利技术中。文中所述的较佳实施方法与材料仅作示范之用，但不能限制本申请本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种废弃钛酸锂电极片的回收利用方法，其特征在于，包括如下步骤：提供钛酸锂电极片，所述钛酸锂电极片包含电极集流体以及涂覆于所述电极集流体的第一涂层，所述第一涂层的材料包含钛酸锂，在溶液的环境下将所述钛酸锂与所述电极集流体分离，获得包含所述钛酸锂和所述电极集流体的第一混合物；去除并回收所述第一混合物中的所述电极集流体，获得包含所述钛酸锂的第二混合物；对所述第二混合物进行固液分离，获得固态的第三混合物，所述第三混合物包含所述钛酸锂；以及在包含氧气的氛围下，对所述第三混合物进行煅烧处理，获得钛酸锂材料。2.根据权利要求1所述的回收利用方法，其特征在于，所述在溶液的环境下将所述钛酸锂与所述电极集流体分离的步骤包括：将所述钛酸锂电极片置于所述溶液中，在搅拌的条件下将所述钛酸锂与所述电极集流体分离；和/或所述溶液为水。3.根据权利要求1或2所述的回收利用方法，其特征在于，所述去除并回收所述第一混合物中的所述电极集流体，包括步骤：将所述第一混合物进行过滤处理，获得的截留物为所述电极集流体。4.根据权利要求3所述的回收利用方法，其特征在于，所述将所述第一混合物进行过滤处理，包括步骤：采用100目～300目筛网过滤所述第一混合物；其中，所述第一混合物中的所述钛酸锂通过所述筛网，所述筛网截留所述电极集流体。5.根据权利要求1所述的回收利用方法，其特征在于，在所述对所述第二混合物进行固液分离的步骤中，所述固液分离包括抽滤、离心、反渗透、膜滤、纳滤、超滤、微滤以及重力沉降中的一种或多种。6.根据权利要求1所述的回收利用方法，其特征在于，所述对所述第二混合物进行固液分离的步骤之后，且所述获得固态的第三混合物的步骤之前，所述回收利用方法还包括步骤...

【专利技术属性】
技术研发人员：李永虎，李倩倩，康宗维，游志江，
申请(专利权)人：格力钛新能源股份有限公司，
类型：发明
国别省市：