【技术实现步骤摘要】
本申请涉及电池的，具体涉及一种液相再生磷酸铁锂正极材料的方法、正极极片及电池。
技术介绍
1、磷酸铁锂电池作为现代能源存储的重要成员，在新能源汽车、大型储能系统以及便携式电子设备中表现突出。通常磷酸铁锂电池的循环次数一般在500～2000次之间，在达到3～5年的使用年限后将会做退役处理，电池退役的主要原因磷酸铁锂电池正极材料在充放电期间出现锂空位缺陷和锂位点被铁占位，导致铁发生氧化，同时诱导自身结构中部分fe2+迁移到锂位点，形成反应缺陷，进而阻断了li2+的扩散途径。
2、在一些相关技术中，退役磷酸铁锂电池被直接填埋或以不恰当的方式处置，其中包含的有毒有机物、有机电解液和金属离子会逐渐渗入土壤和地下水中，将导致环境污染和资源浪费的问题。目前通常通过固相烧结法、电化学法和水热法对废旧磷酸铁锂进行再生处理，要求反应处理温度较高，并且存在补锂过程反应不均匀性，对于缺锂位点补充效果较差的情况。
技术实现思路
1、为了解决上述
技术介绍
中提到的至少一个问题，本申请提供了一种液相再生磷酸铁锂正极材料的方法、正极极片及电池，能够在较为温和的液相环境中实现补锂，并且通过液相环境使得可溶性li+均匀分布，在溶液中自由扩散移动，从而使得li+更加充分地与补充位点接触，提高了缺锂位点补充效果。
2、本申请实施例提供的具体技术方案如下：
3、第一方面，提供一种液相再生磷酸铁锂正极材料的方法，所述方法包括：
4、对废旧磷酸铁锂材料进行预处理，以获得预处理磷酸铁
5、将所述预处理磷酸铁锂正极片浸没于去离子液中，以获得剥离磷酸铁锂；
6、配置补锂溶液，并将所述剥离磷酸铁锂浸没于所述补锂溶液中，惰性气氛下，反应第一预设时间后获得反应后混合物；
7、分离所述反应后混合物中固体，并干燥所述固体得到再生磷酸铁锂材料。
8、在一个具体的实施例中，将所述预处理磷酸铁锂正极片浸没于去离子液中，以获得剥离磷酸铁锂，具体包括：将所述预处理磷酸铁锂正极片浸没于去离子水中，并保持第二预设时间，获得分离出的磷酸铁锂；将所述分离出的磷酸铁锂依次置于鼓风烘箱和真空烘箱中烘干，以获得所述剥离磷酸铁锂。
9、在一个具体的实施例中，所述方法还包括：所述去离子水的温度设置为60～100℃；所述第二预设时间为3～5min；所述鼓风烘箱中干燥时间为24～48h；所述真空烘箱中干燥时间为24～48h。
10、在一个具体的实施例中，所述剥离磷酸铁锂为片状或者颗粒状，片状的剥离磷酸铁锂的表面积范围为1.5～4mm2；颗粒状的剥离磷酸铁锂的颗粒大小为20～100目。
11、在一个具体的实施例中，将锂盐、还原性物质以及极性溶剂按照预设比例混合形成混合液，并调节所述混合液ph值为预设ph值，以获得所述补锂溶液；将所述剥离磷酸铁锂浸没于所述补锂溶液中，保持密封状态，并设置所述惰性气氛下，加热、搅拌反应所述第一预设时间。
12、在一个具体的实施例中，所述预设ph值为8～12；所述加热温度为40～100℃，所述搅拌速度为500～1500rpm；所述第一预设时间为2～6h。
13、在一个具体的实施例中，所述锂盐至少包括氯化锂、碘化锂、磷酸锂、碳酸锂、氢氧化锂、溴化锂、硝酸锂、硫酸锂、六氟磷酸锂、六氟砷酸锂、醋酸锂、双草酸硼酸锂、四氟硼酸锂或者丙烯酸锂中的其中一种或多种；
14、所述还原性物质至少包括氢化铝锂、硫氰酸钠、硫化钠、抗坏血酸、柠檬酸、葡萄糖、果糖、乳糖、麦芽糖、三(1-吡唑基)硼氢化钾、三乙酰氧基硼氢化钠、亚硫酸钠、四水合氯化亚铁或者氯化亚锡中的一种或者多种；
15、所述极性溶剂至少包括乙醇、甲醇、丙酮、乙酸乙酯、二甲基亚砜、甘油、乙腈、四氢呋喃、乙酸、n,n-二甲基酰胺、吡啶、二甲基乙酰胺、二恶烷、n-甲基吡咯烷酮或者六甲基磷酸酰铵中的一种或者多种；
16、所述惰性气氛至少包括氮气、氩气或者氦气中的一种或者多种。
17、在一个具体的实施例中，所述方法还包括：采用离心设备分离所述反应后混合物中固体，其中所述离心设备转速为8000～15000r/min；依次采用鼓风烘箱和真空烘箱干燥固体；其中，鼓风烘箱干燥固体的温度为80～100℃，干燥时间为8～12h；其中，真空烘箱干燥固体的温度为120～150℃，干燥时间为24～48h。
18、第二方面，提供一种正极极片，所述正极极片采用如上所述的液相再生磷酸铁锂正极材料的方法制备得到。
19、第三方面，提供一种电池，所述电池包括如上所述的正极极片或者所述电池中正极极片采用如上所述的液相再生磷酸铁锂正极材料的方法制备得到。
20、本申请实施例具有如下有益效果：
21、1.本申请实施例提供的方案，通过对废旧磷酸铁锂进行预处理，得到预处理磷酸铁锂正极片，并将磷酸铁锂正极片浸没在温和液相中获得剥离磷酸铁锂，然后再将碎片置于补锂溶液中，通过在惰性气氛下进行补锂反应，使得自由移动的锂离子能够迅速找到并填补正极材料中锂空位，使得锂离子更加充分地与补充位点接触，提高了缺锂位点补充效果，以此实现对废旧磷酸铁锂材料的快速修复和电化学提升。
22、2.本方案采用更为温和的液相修复操作，相较于固相烧结法有效避免了高温处理过程引起的材料的结构损伤，温和操作不仅能减少损耗，还降低了对设备的要求，提高了操作的安全性和可行性；同时，通过液相补锂过程避免高温煅烧过程中可能产品的有害气体和污染物，减少了二次污染的风险，同时，反应条件的精准控制和化学添加剂的抉择优化再生磷酸铁锂材料的性能，提高了对磷酸铁锂材料的回收利用率和经济效益。
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1.一种液相再生磷酸铁锂正极材料的方法，其特征在于，所述方法包括：
2.根据权利要求1所述的液相再生磷酸铁锂正极材料的方法，其特征在于，将所述预处理磷酸铁锂正极片浸没于去离子液中，以获得剥离磷酸铁锂，具体包括：
3.根据权利要求2所述的液相再生磷酸铁锂正极材料的方法，其特征在于，所述方法还包括：
4.根据权利要求1～3中任一项所述的液相再生磷酸铁锂正极材料的方法，其特征在于，所述剥离磷酸铁锂为片状或者颗粒状，片状的剥离磷酸铁锂的表面积范围为1.5～4mm2；颗粒状的剥离磷酸铁锂的颗粒大小为20～100目。
5.根据权利要求1～3中任一项所述的液相再生磷酸铁锂正极材料的方法，其特征在于，所述方法还包括：
6.根据权利要求5所述的液相再生磷酸铁锂正极材料的方法，其特征在于，所述方法还包括：
7.根据权利要求5所述的液相再生磷酸铁锂正极材料的方法，其特征在于，所述方法还包括：
8.根据权利要求5所述的液相再生磷酸铁锂正极材料的方法，其特征在于，所述方法还包括：
9.一种正极极片，其特征在于，
10.一种电池，其特征在于，所述电池包括权利要求9所述的正极极片或者所述电池中正极极片采用权利要求1～8中任一项所述的液相再生磷酸铁锂正极材料的方法制备得到。
...【技术特征摘要】
1.一种液相再生磷酸铁锂正极材料的方法，其特征在于，所述方法包括：
2.根据权利要求1所述的液相再生磷酸铁锂正极材料的方法，其特征在于，将所述预处理磷酸铁锂正极片浸没于去离子液中，以获得剥离磷酸铁锂，具体包括：
3.根据权利要求2所述的液相再生磷酸铁锂正极材料的方法，其特征在于，所述方法还包括：
4.根据权利要求1～3中任一项所述的液相再生磷酸铁锂正极材料的方法，其特征在于，所述剥离磷酸铁锂为片状或者颗粒状，片状的剥离磷酸铁锂的表面积范围为1.5～4mm2；颗粒状的剥离磷酸铁锂的颗粒大小为20～100目。
5.根据权利要求1～3中任一项所述的液相再生磷酸铁锂正极材料的方法...
【专利技术属性】
技术研发人员：李永旭，岳凯，王彦，陈娟，滕怀平，师宏心，
申请(专利权)人：威尔能环保科技苏州有限公司，
类型：发明
国别省市：
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