【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种废旧锂离子电池正极材料的表面除杂及再生方法，属于电池再生。
技术介绍
1、目前，电池回收方法主要有火法回收、湿法回收和直接回收。
2、针对于火法回收，尽管不断改进回收的反应温度，但火法回收工艺从根本上依赖于材料分解和元素高温熔融形成合金。在火法回收后会产生混合矿渣（通常含有 li、al、ca和其他元素），因此这种工艺无法实现完全的金属元素回收，最终导致不可避免的锂损失。为了避免重要的锂元素的浪费，增加了对矿渣的酸浸步骤，使得金属元素分离，并逐级提取，但这显然增加了整个回收过程的工步。在整个过程中需要高电力和天然气等输入以提供高温条件，这些组分的输入代表了碳足迹的增加，其中还需要加入石墨和额外的碳源来充当还原剂，提升效率，导致火法回收的过程繁琐、耗能较高。
3、针对于湿法回收，首先，该过程通常需要使用大量化学试剂，不仅增加了成本，还可能引发环境污染问题。其次，湿法回收能耗较高，过程中产生的废液和废气需要额外处理，进一步增加了环保压力。此外，该方法对设备要求较高，投资成本较大，且在提取有价值金属时，可能存在回收率不高、杂质难以完全去除的问题，影响最终产品的纯度和质量。因此，尽管湿法回收在技术上较为成熟，但其经济性和环保性仍面临挑战，亟需进一步优化和改进。
4、针对于直接回收法，对于实际的废旧锂离子电池正极，其表面循环后的杂质会极大程度上影响直接回收的效果，在固相再生过程中，表面的氟化物杂质会使得氟元素掺杂入正极材料，对正极材料造成不可预估的影响，现有研究利用氟化铵作为氟化剂对 l
5、因此，为了解决直接回收法中这种再生较大差异的问题，去除这些废旧锂离子电池循环过程中产生的杂质并再生出归一化的正极材料，对于敏感的直接回收过程十分必要。
技术实现思路
1、本专利技术的目的在于克服现有技术中的不足，提供一种废旧锂离子电池正极材料的表面除杂及再生方法，使用电化学方法解决实际废旧锂离子电池表面的杂质问题，推动直接回收方法适应实际废旧锂离子电池的工业化回收目标。
2、为达到上述目的，本专利技术是采用下述技术方案实现的：
3、一方面，本专利技术提供一种废旧锂离子电池正极材料的表面除杂方法，包括：
4、对废旧锂离子电池进行预处理后得到含集流体的正极极片；
5、将含集流体的正极极片作为工作电极组装成电解池，施加电压利用电解池进行电解反应，在电解反应过程中含集流体的正极极片发生表面重构得到重构后的正极极片；
6、去除重构后的正极极片上的聚偏氟乙烯得到表面除杂的正极材料。
7、进一步的，所述废旧锂离子电池为钴酸锂离子电池、磷酸铁锂离子电池、锰酸锂离子电池、三元镍钴锰酸锂离子电池、三元镍钴铝酸锂离子电池、四元镍钴锰铝锂离子电池中的一种或多种；
8、所述废旧锂离子电池的表面杂质包括氟化锂、过渡金属氟化物，所述过渡金属氧化物包括氟化钴、氟化镍、氟化锰、氟化铁、氟化铝中的一种或多种。
9、进一步的，所述对废旧锂离子电池进行预处理后得到含集流体的正极极片包括：
10、将废旧锂离子电池浸泡于盐溶液中进行放电，直至放电终止电压为0.5~1.5v；
11、拆解放电后的废旧锂离子电池，并将其正极进行裁剪得到含集流体的正极极片；
12、其中，所述盐溶液采用浓度范围为4~6wt%的氯化钠溶液。
13、进一步的，所述电解池中对电极为碳、石墨、不锈钢、钛、铂、金、银、铅、导电玻璃等中的一种，电解质溶液为不含碱金属离子的电解质溶液中的一种。
14、进一步的，所述电解质溶液为铵盐溶液，所述铵盐溶液为强酸根离子铵盐（如氯化铵、硝酸铵、硫酸铵等），弱酸根离子铵盐（如硫酸铵、碳酸氢铵等），有机酸根离子铵盐（甲酸铵、乙酸铵、柠檬酸铵等）中的一种或多种。
15、进一步的，所述电压大于1v vs. rhe。
16、进一步的，还包括向电解反应结束后的电解质溶液中加入沉淀剂得到锂盐沉淀，所述沉淀剂为碳酸盐（如碳酸钠、碳酸铵等）；
17、进一步的，所述去除重构后的正极极片上的聚偏氟乙烯得到表面除杂的正极材料包括：将重构后的正极极片进行机械粉碎，收集正极材料粉末或置于有机溶剂中洗涤烘干后得到表面除杂的正极材料；
18、其中，所述有机溶剂为n,n-二甲基甲酰胺、n-甲基吡咯烷酮、n,n-二甲基乙酰胺、二甲基亚砜中的一种。
19、另一方面，本专利技术还提供一种废旧锂离子电池正极材料的再生方法，其包括上述任一项所述的废旧锂离子电池正极材料的表面除杂方法，以及将表面除杂的正极材料通过再生得到再生正极材料，所述再生采用固相再生方法或水热固相再生方法；
20、所述固相再生方法包括：
21、将表面除杂的正极材料与锂源混合，研磨均匀后煅烧，得到再生正极材料；
22、所述水热固相再生方法包括：
23、将表面除杂的正极材料放入氢氧化锂水溶液中进行水热处理，洗涤至中性后烘干得到水热后的正极材料；
24、将水热后的正极材料与锂源混合研磨至均匀后煅烧，得到再生正极材料；
25、其中，所述锂源为氢氧化锂或碳酸锂。
26、进一步的，所述氢氧化锂水溶液的浓度为4mol/l；和/或，所述水热处理包括在160~220℃下水热一定时间和/或，所述煅烧包括在700~1000℃下煅烧6-24h。
27、与现有技术相比，本专利技术所达到的有益效果：
28、本专利技术提供了一种废旧锂离子电池的自适应直接回收策略，在弱析氧电位下诱导正极材料发生表面重构，促使氟杂质被自清除，避免了传统直接回收方法中杂质诱导氟掺杂导致的批间再生效果不均一的现象以及杂质对再生正极材料的各种性能影响。
29、本专利技术的回收方法过程中无需强酸强碱和大量水的使用，操作流程简单，并且适用于同一厂家不同批次和不同厂家间的批次回收再生，能够达到均一的再生电化学性能，推动了直接回收工业化进程，同时因为氟元素的完全去除，可以在短时间将氟元素彻底富集沉淀，避免了工业回收过程中氟对水体的破坏，实现了废旧锂离子电池的可持续回收。
30、本专利技术可以最大程度避免废旧电极材料表面残留的电解质和工艺步骤中未完全去除的pvdf导致的正极材料表面氟杂质残留和体相氟掺杂现象的发生，避免了杂质导致的再生效果差，尖晶石杂相无法完全修复等现象。
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1.一种废旧锂离子电池正极材料的表面除杂方法，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的废旧锂离子电池正极材料的表面除杂方法，其特征在于，所述废旧锂离子电池为钴酸锂离子电池、磷酸铁锂离子电池、锰酸锂离子电池、三元镍钴锰酸锂离子电池、三元镍钴铝酸锂离子电池、四元镍钴锰铝锂离子电池中的一种或多种；
3.根据权利要求1所述的废旧锂离子电池正极材料的表面除杂方法，其特征在于，所述对废旧锂离子电池进行预处理后得到含集流体的正极极片包括：
4.根据权利要求1所述的废旧锂离子电池正极材料的表面除杂方法，其特征在于，所述电解池中对电极为碳、石墨、不锈钢、钛、铂、金、银、铅、导电玻璃中的一种，电解质溶液为不含碱金属离子的电解质溶液。
5.根据权利要求4所述的废旧锂离子电池正极材料的表面除杂方法，其特征在于，所述电解质溶液为铵盐溶液，所述铵盐为强酸根离子铵盐、弱酸根离子铵盐、有机酸根离子铵盐中的一种或多种。
6.根据权利要求1所述的废旧锂离子电池正极材料的表面除杂方法，其特征在于，所述电压大于1V vs. RHE。
7.根据权
8.根据权利要求1所述的废旧锂离子电池正极材料的表面除杂方法，其特征在于，
9.一种废旧锂离子电池正极材料的再生方法，其特征在于，其包括权利要求1~8任一项所述的废旧锂离子电池正极材料的表面除杂方法，以及将表面除杂的正极材料通过再生得到再生正极材料，所述再生采用固相再生方法或水热固相再生方法；
10.根据权利要求9所述的废旧锂离子电池正极材料的再生方法，其特征在于，所述氢氧化锂水溶液的浓度为4mol/L；
...【技术特征摘要】
1.一种废旧锂离子电池正极材料的表面除杂方法，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的废旧锂离子电池正极材料的表面除杂方法，其特征在于，所述废旧锂离子电池为钴酸锂离子电池、磷酸铁锂离子电池、锰酸锂离子电池、三元镍钴锰酸锂离子电池、三元镍钴铝酸锂离子电池、四元镍钴锰铝锂离子电池中的一种或多种；
3.根据权利要求1所述的废旧锂离子电池正极材料的表面除杂方法，其特征在于，所述对废旧锂离子电池进行预处理后得到含集流体的正极极片包括：
4.根据权利要求1所述的废旧锂离子电池正极材料的表面除杂方法，其特征在于，所述电解池中对电极为碳、石墨、不锈钢、钛、铂、金、银、铅、导电玻璃中的一种，电解质溶液为不含碱金属离子的电解质溶液。
5.根据权利要求4所述的废旧锂离子电池正极材料的表面除杂方法，其特征在于，所述电解质溶液为铵盐溶液，所述铵盐为强酸根离...
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