【技术实现步骤摘要】
本公开涉及锂电池材料，尤其涉及一种锂电池回收溶液和废旧三元电池的正极材料的回收方法。
技术介绍
1、锂离子电池因具有重量轻、体积小、能量高、自放电小、循环寿命长等特点，已成为21世纪最理想的储能装置，在消费电子产品的驱动下，近10年来锂离子电池的市场需求显著增长。2006年至今，全球锂电池销售年均增长率一直保持在25%以上。目前全球有71.9亿台活跃手机，近10亿台笔记本电脑；另外，预计电动汽车库存从2019年的约800万辆增长至2025年的约5000万辆，到2030年接近1.4亿辆。
2、现有工艺主要针对钴酸锂的回收，如公开号为“cn105304971a”，专利技术名称为“废旧锂电池正极材料的机械化学回收利用方法”，公开了一种采用机械化学法处理废旧锂电池、选择性回收金属锂同时定向制备钴基磁性功能材料的方法，具体包括放电、拆分、球磨、锂回收、煅烧五个工序，具体为：采取干式球磨方式，使物料与助剂发生固相反应，无废液产生；通过控制反应过程将金属锂选择性回收，金属钴定向合成磁性材料。
3、对于镍钴锰三元材料的回收，大多采用强酸强碱进行浸出，然后分步沉淀有价值的金属，或者采用添加一定原材料合成镍钴锰三元材料前驱体。
技术实现思路
1、本公开提供一种锂电池回收溶液和废旧三元电池的正极材料的回收方法，以解决相关技术中的不足。
2、根据本公开实施例的第一方面，提供一种锂电池回收溶液，包括：含氮杂环化合物和有机溶剂；所述含氮杂环化合物具有如式i所示的结构：>
3、；
4、其中，a1和a2选自c和n，并且a1和a2中至少一者为n；a3和a4选自c和n，并且a3和a4中至少一者为n；r1和r2各自独立地选自氢、氘、卤素原子、羟基、硝基、氰基、氨基、羧基、经取代或未经取代的c1-c30烷基、经取代或未经取代的c2-c30烯基、经取代或未经取代的c2-c30炔基、经取代或未经取代的c1-c30烷氧基、经取代或未经取代的c3-30环烷基、经取代或未经取代的c6-c30芳基、经取代或未经取代的3-30元杂环基、经取代或未经取代的5-30元杂芳基或与相邻取代基键合所形成的经取代或未经取代的3-30元环。
5、在本公开实施例的一个方面，基于所述述锂电池回收溶液的总体积，所述含氮杂环化合物的体积百分含量选自3%-10%。
6、在本公开实施例的一个方面，基于所述述锂电池回收溶液的总体积，所述含氮杂环化合物的体积百分含量选自4%-5%。
7、在本公开实施例的一个方面，所述含氮杂环化合物具有如式i-1至式i-6所示的结构：
8、；
9、r1和r2各自独立地选自氢、氘、卤素原子、羟基、硝基、氰基、氨基、羧基、经取代或未经取代的c1-c30烷基、经取代或未经取代的c2-c30烯基、经取代或未经取代的c2-c30炔基、经取代或未经取代的c1-c30烷氧基、经取代或未经取代的c3-30环烷基、经取代或未经取代的c6-c30芳基、经取代或未经取代的3-30元杂环基、经取代或未经取代的5-30元杂芳基或与相邻取代基键合所形成的经取代或未经取代的3-30元环。
10、在本公开实施例的一个方面，所述含氮杂环化合物选自以下化合物中的至少一种：
11、；
12、；
13、在本公开实施例的一个方面，所述有机溶剂选自煤油、磺化煤油或脂肪烃溶剂油。
14、在本公开实施例的一个方面，所述有机溶剂还包括有机磷酸酯类溶剂。
15、根据本公开实施例的第二方面，提供一种废旧三元电池的正极材料的回收方法，所述回收方法包括以下步骤：
16、步骤1：将锂电池拆解，得到正极极片；将所述正极极片在第一惰性气体气氛下进行高温处理，通过分离得到正极集流体和正极涂层，将所述正极涂层粉碎；
17、步骤2：将得到的粉碎后的正极涂层置于第一酸性溶液中，得到混合溶液；
18、步骤3：采用前述锂电池回收溶液，对步骤2得到的混合溶液进行萃取，得到负载有机相和萃余水相；
19、步骤4：用水对所述负载有机相进行反萃，分别得到锰和钴。
20、在本公开实施例的一个方面，所述第一酸性溶液选自苹果酸、酒石酸、琥珀酸、苦味酸、柠檬酸和马来酸中的至少一种。
21、在本公开实施例的一个方面，所述第一酸性溶液选自酒石酸和琥珀酸的混合。
22、在本公开实施例的一个方面，所述负载有机相与水的体积比为(1-50):1。
23、在本公开实施例的一个方面，在反萃之前，还包括对所述负载有机相洗涤的步骤。
24、在本公开实施例的一个方面，在萃取之前，还包括利用萃取剂p204和/或m5640进行分步除杂的步骤，其中，p204除去混合溶液中微量的锌钙镁杂质，m5640除去混合溶液中的微量铜杂质。
25、本公开的实施例提供的技术方案可以包括以下有益效果：
26、由上述实施例可知，本公开提供了一种可以有效回收废旧三元锂电池的正极材料中锰和钴的回收溶液和回收方法。
27、应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的，并不能限制本公开。
本文档来自技高网...【技术保护点】
1.一种锂电池回收溶液，其特征在于，所述锂电池回收溶液包括含氮杂环化合物和有机溶剂；其中，所述含氮杂环化合物具有如式I所示的结构：
2.根据权利要求1所述的锂电池回收溶液，其特征在于，基于所述述锂电池回收溶液的总体积，所述含氮杂环化合物的体积百分含量选自3%-10%。
3.根据权利要求1所述的锂电池回收溶液，其特征在于，基于所述述锂电池回收溶液的总体积，所述含氮杂环化合物的体积百分含量选自4%-5%。
4.根据权利要求1所述的锂电池回收溶液，其特征在于，所述含氮杂环化合物具有如式I-1至式I-6所示的结构：
5.根据权利要求1所述的锂电池回收溶液，其特征在于，所述含氮杂环化合物选自以下化合物中的至少一种：
6.根据权利要求1所述的锂电池回收溶液，其特征在于，所述有机溶剂选自煤油、磺化煤油或脂肪烃溶剂油。
7.根据权利要求6所述的锂电池回收溶液，其特征在于，所述有机溶剂还包括有机磷酸酯类溶剂。
8.一种废旧三元电池的正极材料的回收方法，其特征在于，所述回收方法包括以下步骤：
9.根据权利
10.根据权利要求8或9所述的回收方法，其特征在于，所述回收方法满足以下条件中的至少一者：
...【技术特征摘要】
1.一种锂电池回收溶液，其特征在于，所述锂电池回收溶液包括含氮杂环化合物和有机溶剂；其中，所述含氮杂环化合物具有如式i所示的结构：
2.根据权利要求1所述的锂电池回收溶液，其特征在于，基于所述述锂电池回收溶液的总体积，所述含氮杂环化合物的体积百分含量选自3%-10%。
3.根据权利要求1所述的锂电池回收溶液，其特征在于，基于所述述锂电池回收溶液的总体积，所述含氮杂环化合物的体积百分含量选自4%-5%。
4.根据权利要求1所述的锂电池回收溶液，其特征在于，所述含氮杂环化合物具有如式i-1至式i-6所示的结构：
5.根据权利要求1所述的锂电池回收溶液，其特...
【专利技术属性】
技术研发人员：刘世一，刘琦，刘峥，郑莉，张思琦，高莹，
申请(专利权)人：新乡市中天新能源科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
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。