【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及锂电池正极再生工艺，尤其是涉及一种废旧富镍阴极再生为高倍率富镍阴极的双重改性方法。
技术介绍
1、锂离子电池(libs)作为弥合可再生能源与终端用户之间鸿沟的关键解决方案，因其高的能量密度、快速充放电能力和长循环寿命等优势，已成为储能领域的领跑者。据估计，有116gwh的电池将退役，为了缓解原材料供应链面临的令人担忧的环境压力和刮擦过程的二次污染，废旧锂离子电池的闭环回收已成为当务之急。目前采用的废旧正极再生方法有固态烧法、水热法、化学/电化学锂化、熔盐法等，在废正极材料直接再生方面取得了可喜的成果。
2、长期循环后的ncm811正极材料由于li+/ni2+混排、锂空位、二次颗粒结构微裂纹和表面杂质（li2co3和岩盐相）等，导致ncm811发生不可逆相变、比容量降低。在回收过程中由于受到本征缺陷的影响，采用传统直接再生方法的ncm811的性能可以恢复到原来的状态，但再生后的ncm811表面有残留的锂化合物（rlcs）。当再生ncm811电池在高压下充电时，残留的锂化合物（rlcs）会分解并破坏ncm811的界面。如何通过“闭环回收”再生策略实现富锂离子电池电极材料的可持续供应已成为现阶段回收市场的核心问题。
技术实现思路
1、本专利技术的目的是提供一种废旧富镍阴极再生为高倍率富镍阴极的双重改性方法，以开发高倍率正极，不涉及大量能源消耗和化学试剂的使用。掺杂和包覆双重改性后的再生策略在实行补锂和修复微裂纹的同时对电池不造成影响，得到了保留层状结构、表现出优
2、为实现上述目的，本专利技术提供了一种废旧富镍阴极再生为高倍率富镍阴极的双重改性方法，包括以下步骤：
3、s1、将废旧三元锂电池放电、拆解分离得到正极片；
4、s2、将正极片放入n-甲基-2-吡咯烷酮溶剂中超声剥离，再经过滤、干燥后得到废旧正极粉末；
5、s3将废旧正极粉末热处理，再经球磨、过筛后得到s-ncm811粉末；
6、s4、将、la2o3和s-ncm811粉末均匀研磨混合后，在氧气的气氛下烧结处理，得到r-ncm811-la；
7、s5、将la2o3与r-ncm811-la粉末均匀研磨后，再次在氧气的气氛下烧结处理，得到r-ncm811-la@llo。
8、优选的，在步骤s1中，所述废旧三元锂电池为lini0.8co0.1mn0.1o2。
9、优选的，在步骤s1中，将废旧三元锂电池放电、拆解分离的具体步骤如下：
10、s11、将废旧三元锂电池浸泡在nacl溶液中12-24h，直至废旧三元锂电池的电压低于1.4-1.5v取出废旧电池；
11、s12、将废旧电池在手套箱中拆卸，分离出正极片、隔膜和负极片。
12、优选的，在步骤s2中，包括以下步骤：
13、s21、将正极片放入n-甲基-2-吡咯烷酮溶剂中超声4～6h，去除残留的电解质；
14、s22、将过滤后的粉末于65～75℃条件下真空干燥8～12h。
15、优选的，在步骤s3中，将废旧正极粉末在马弗炉中以2～5℃/min的升温速率加热到400～500℃，热处理4～5h去除粉末中的粘结剂和炭黑，以400-600r/min的速度在球磨机中细磨2.5～3.5h，然后用500-800目的筛网过筛得到s-ncm811粉末。
16、优选的，在步骤s4中，在s-ncm811粉末中加入和la2o3，经充分研磨后放入通氧气的管式炉中在750～800℃烧结10～12h。
17、优选的，其特征在于，在步骤s5中，在r-ncm811-la粉末中加入la2o3，经充分研磨后放入通氧气的管式炉中在800～850℃下烧结10～12h。
18、优选的，在步骤s4和步骤s5中，在管式炉中通入氧气气流量均为60～100l/min，管式炉的升温速率为2～5℃/min。
19、因此，本专利技术采用上述一种废旧富镍阴极再生为高倍率富镍阴极的双重改性方法，其技术效果如下：
20、（1）利用废旧ncm811的li空位来降低la的扩散能垒，使la更容易占据li空位，从而扩大了层间距，使锂离子插入/移除时难以引起结构坍塌。此外，lilao2因其高导电性和快速的li扩散率扩散而被选为涂层材料。lilao2涂层可以防止正极材料与空气和水接触，防止lipf6的水解，进而破坏正极材料。
21、（2）掺杂和包覆双重改性后的再生策略在实行补锂和修复微裂纹的同时对电池不造成影响，得到了保留层状结构、表现出优异循环稳定性和倍率性能的（废旧富镍阴极|石墨）再生电池。通过装入纽扣式电池中进行电化学性能测试，实施例1制备的r-ncm811-la@llo电池的第一圈（0.1c）放电比容量高达208mahg-1，补锂效果优异，在高倍率5c下，仍能实现154mahg-1的比容量，在1c下循环200圈仍有81.42%的比容量保持率，表现出优异的循环稳定性。
22、下面通过附图和实施例，对本专利技术的技术方案做进一步的详细描述。
本文档来自技高网...【技术保护点】
1.一种废旧富镍阴极再生为高倍率富镍阴极的双重改性方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的一种废旧富镍阴极再生为高倍率富镍阴极的双重改性方法，其特征在于，在步骤S1中，所述废旧三元锂电池为LiNi0.8Co0.1Mn0.1O2。
3.根据权利要求1所述的一种废旧富镍阴极再生为高倍率富镍阴极的双重改性方法，其特征在于，在步骤S1中，将废旧三元锂电池放电、拆解分离的具体步骤如下：
4.根据权利要求1所述的一种废旧富镍阴极再生为高倍率富镍阴极的双重改性方法，其特征在于，在步骤S2中，包括以下步骤：
5.根据权利要求1所述的一种废旧富镍阴极再生为高倍率富镍阴极的双重改性方法，其特征在于，在步骤S3中，将废旧正极粉末在马弗炉中以2～5℃/min的升温速率加热到400～500℃，热处理4～5h去除粉末中的粘结剂和炭黑，以400-600r/min的速度在球磨机中细磨2.5～3.5h，然后用500-800目的筛网过筛得到S-NCM811粉末。
6.根据权利要求1所述的一种废旧富镍阴极再生为高倍率富镍阴极的双重改性方法，
7.根据权利要求1所述的一种废旧富镍阴极再生为高倍率富镍阴极的双重改性方法，其特征在于，在步骤S5中，在R-NCM811-La粉末中加入La2O3，经充分研磨后放入通氧气的管式炉中在800～850℃下烧结10～12h。
8.根据权利要求6或7所述的一种废旧富镍阴极再生为高倍率富镍阴极的双重改性方法，其特征在于，在步骤S4和步骤S5中，在管式炉中通入氧气气流量均为60～100L/min，管式炉的升温速率为2～5℃/min。
...【技术特征摘要】
1.一种废旧富镍阴极再生为高倍率富镍阴极的双重改性方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的一种废旧富镍阴极再生为高倍率富镍阴极的双重改性方法，其特征在于，在步骤s1中，所述废旧三元锂电池为lini0.8co0.1mn0.1o2。
3.根据权利要求1所述的一种废旧富镍阴极再生为高倍率富镍阴极的双重改性方法，其特征在于，在步骤s1中，将废旧三元锂电池放电、拆解分离的具体步骤如下：
4.根据权利要求1所述的一种废旧富镍阴极再生为高倍率富镍阴极的双重改性方法，其特征在于，在步骤s2中，包括以下步骤：
5.根据权利要求1所述的一种废旧富镍阴极再生为高倍率富镍阴极的双重改性方法，其特征在于，在步骤s3中，将废旧正极粉末在马弗炉中以2～5℃/min的升温速率加热到400～500℃，热处理4～5h去除粉末中的粘结剂和炭黑，以400...
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。