【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及锂电池，特别是涉及一种通过草酸表面改性再生废旧正极材料的方法。
技术介绍
1、全球电动汽车快速普及促使锂离子电池(libs)需求剧增，随之产生大量退役电池，加剧了资源和环境压力，废旧libs的回收处理变得至关重要。尤其是富含锂、钴、镍、锰的linixcoymn1-x-yo2(ncm)三元层状氧化物正极材料，在电池回收领域展现出显著的经济和环保价值。近年来，三元正极材料的直接修复再生技术因其工艺流程短、能耗低、收益高等优势而逐渐受到重视。然而，随着ncm材料中镍含量的升高，其失效程度会显著加剧，循环过程中会产生更多的lif杂质和非活性的nio，这不仅增加了材料修复和再生的难度，还限制了再生电极材料性能的恢复。
2、因此，如何提供一种再生方法以实现废旧锂电池正极材料形貌和性能的高效修复是本领域技术人员亟需解决的问题。
技术实现思路
1、有鉴于此，本专利技术提供了一种通过草酸表面改性再生废旧正极材料的方法，该再生方法可以通过机械活化表面改性和高温焙烧过程实现废旧正极材料形貌和性能的高效修复。
2、为了实现上述目的，本专利技术采用如下方案：
3、一方面，本专利技术提供了一种通过草酸表面改性再生废旧正极材料的方法，包括以下步骤：
4、(1)将废旧正极材料和草酸溶液经球磨后进行分离、烘干，得到改性材料；
5、(2)将所述改性材料和锂源混合后煅烧，得到再生正极材料。
6、优选地，所述球磨的转速为450-500r
7、优选地，所述球磨过程的球料比为(18-28):1。
8、优选地，所述草酸溶液由草酸和水按照(0.1-0.75)g:(30-70)ml的比例混合而成。
9、优选地，所述废旧正极材料和草酸的物质的量之比为(1.4-2.8):5。
10、优选地，所述改性材料的表面形成有厚度为1.2-2.8nm的草酸盐包覆层，形貌为单晶颗粒，所述单晶颗粒的粒径为0.5-2μm。
11、优选地，所述锂源中的锂元素与所述废旧正极材料中的过渡金属元素的摩尔量之比为(1-1.1):1。
12、优选地，所述锂源包括氢氧化锂、碳酸锂、硝酸锂中的一种或几种。
13、优选地，所述煅烧包括依次进行的第一煅烧和第二煅烧，所述第一煅烧的温度为450-550℃，时间为1.5-2.5h；所述第二煅烧的温度为800-900℃，时间为13-17h。
14、优选地，所述废旧正极材料来自于镍钴锰三元锂电池。
15、优选地，所述分离和烘干之间还包括洗涤、离心工序。
16、另一方面，本专利技术还提供了一种再生正极材料，由上述任一项所述通过草酸表面改性再生废旧正极材料的方法制备得到。
17、本专利技术提供了一种通过草酸表面改性再生废旧正极材料的方法，与现有技术相比，其有益效果在于：
18、本专利技术在机械活化表面改性过程中引入草酸，成功的将废旧ncm材料表面过渡金属氧化物结构改性为草酸盐结构，同时破碎的多晶颗粒发生解聚并转化为均匀的单晶形态，彻底去除了表面的lif杂质，消除了杂质对于修复过程和再生材料的影响；采用草酸进行表面改性修复的材料在循环过程中展现出更较小的结构退化，同时形成了更加稳定的cei膜，有效减少了电极与电解质之间的界面副反应，从而显著提高了电极的循环稳定性。
19、本专利技术废旧正极材料的再生过程中，主要使用水和草酸等常见且成本低廉的工业原料，且操作步骤简单、易于实现，具有较高的工业化潜力。
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1.一种通过草酸表面改性再生废旧正极材料的方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的通过草酸表面改性再生废旧正极材料的方法，其特征在于，所述球磨的转速为450-500rpm，持续时间为25-35min；
3.根据权利要求1所述的通过草酸表面改性再生废旧正极材料的方法，其特征在于，所述草酸溶液由草酸和水按照(0.1-0.75)g:(30-70)ml的比例混合而成。
4.根据权利要求1所述的通过草酸表面改性再生废旧正极材料的方法，其特征在于，所述废旧正极材料和草酸的物质的量之比为(1.4-2.8):5。
5.根据权利要求1所述的通过草酸表面改性再生废旧正极材料的方法，其特征在于，所述改性材料的表面形成有厚度为1.2-2.8nm的草酸盐包覆层，形貌为单晶颗粒，所述单晶颗粒的粒径为0.5-2μm。
6.根据权利要求1所述的通过草酸表面改性再生废旧正极材料的方法，其特征在于，所述锂源中的锂元素与所述废旧正极材料中的过渡金属元素的摩尔量之比为(1-1.1):1；
7.根据权利要求1所述的通过草酸表面改性再
8.根据权利要求1所述的通过草酸表面改性再生废旧正极材料的方法，其特征在于，所述废旧正极材料来自于镍钴锰三元锂电池。
9.根据权利要求1-8任一项所述的通过草酸表面改性再生废旧正极材料的方法，其特征在于，所述分离和烘干之间还包括洗涤、离心工序。
10.一种再生正极材料，由权利要求1-9任一项所述通过草酸表面改性再生废旧正极材料的方法制备得到。
...【技术特征摘要】
1.一种通过草酸表面改性再生废旧正极材料的方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的通过草酸表面改性再生废旧正极材料的方法，其特征在于，所述球磨的转速为450-500rpm，持续时间为25-35min；
3.根据权利要求1所述的通过草酸表面改性再生废旧正极材料的方法，其特征在于，所述草酸溶液由草酸和水按照(0.1-0.75)g:(30-70)ml的比例混合而成。
4.根据权利要求1所述的通过草酸表面改性再生废旧正极材料的方法，其特征在于，所述废旧正极材料和草酸的物质的量之比为(1.4-2.8):5。
5.根据权利要求1所述的通过草酸表面改性再生废旧正极材料的方法，其特征在于，所述改性材料的表面形成有厚度为1.2-2.8nm的草酸盐包覆层，形貌为单晶颗粒，...
【专利技术属性】
技术研发人员：戴长松，金珊，陈道明，张沿江，宋继轩，宁永奎，林天宁，刘晨，穆德颖，赵力，
申请(专利权)人：哈尔滨工业大学，
类型：发明
国别省市：
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