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公开(公告)号：CN117954605A
公开(公告)日：2024-04-30
申请号：CN202410143835.6
申请日：2024-02-01
申请人： 郑州中科新兴产业技术研究院 , 中国科学院过程工程研究所 , 龙子湖新能源实验室
摘要： 本发明公开了高能量效率的富锂锰正极材料及其制备方法和应用，用通式Li1+xNi0.13Co0.13Mn0.54MyNzO2表示，其具体制备方法是：分别称取镍钴锰的化合物、锂盐、添加剂Ⅰ混合均匀后，在马弗炉中进行高温煅烧，冷却后破碎、粉碎、筛分，再与添加剂Ⅱ混合进行二次烧结，制备富锂锰正极材料。该方法通过阴离子掺杂增强晶格氧框架稳定性，包覆抑制表面气体释放，提高循环稳定性；通过调整锂源加入量和烧结条件，调整过渡金属镍的自旋态形成孤立eg电子，降低了阴离子电荷补偿的平台，改善富锂锰基正极材料的电压滞后现象，从而提高能量效率和循环性能。
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公开(公告)号：CN116742178A
公开(公告)日：2023-09-12
申请号：CN202310902605.9
申请日：2023-07-21
申请人： 郑州中科新兴产业技术研究院 , 中国科学院过程工程研究所
IPC分类号： H01M10/54
摘要： 本发明公开了一种退役电池粘结剂PVDF的回收方法，涉及锂离子电池材料回收领域。本发明将正极破碎粉料置于PVDF的良溶剂中进行浸泡溶解，得到粘结剂完全溶解的料液，而后加入稀释剂降低料液粘度便于进行固液分离，所得低粘度滤液加入PVDF的不良溶剂令粘结剂PVDF凝聚析出，经再次固液分离后将滤饼PVDF清洗烘干即可，所得正极粉料送下一工段回收处理。该方法一方面利用稀释剂降低了料液粘度，提高了含PVDF料液的固液分离效率；另一方面引入PVDF的不良溶剂与原溶剂混溶，令用于溶解PVDF的良溶剂减少，迫使PVDF凝聚析出，从而实现对PVDF的低成本高效回收。
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公开(公告)号：CN112234182B
公开(公告)日：2021-08-24
申请号：CN202011178747.8
申请日：2020-10-29
申请人： 郑州中科新兴产业技术研究院 , 中国科学院过程工程研究所
IPC分类号： H01M4/36 , H01M4/38 , H01M4/62 , H01M10/052 , H01M10/0525
摘要： 本发明提供了一种锂电池负极用高容量硅碳材料及制备方法，所述材料主要通过液相自组装方式制备，碳化后在材料内部形成具有导电网络的多孔结构，其中纳米硅分布在材料内部，与碳中间体材料均匀结合在一起，同时周围分布着均匀的导电剂，促进电子传输，材料外部包覆一层均匀修饰层，实现结构的密实与表面的均匀，起到缓冲内部材料膨胀，避免纳米硅与电解液接触提高材料稳定性的作用。本发明工艺新颖，制备的硅碳负极材料具有首效高、稳定性好等优势，适于工业化生产。
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公开(公告)号：CN117895122A
公开(公告)日：2024-04-16
申请号：CN202410060836.4
申请日：2024-01-16
申请人： 郑州中科新兴产业技术研究院 , 中国科学院过程工程研究所 , 龙子湖新能源实验室
IPC分类号： H01M10/54 , H01M4/587 , H01M10/0525
摘要： 本发明提出了一种废旧石墨负极的再生方法，属于锂离子电池材料回收的技术领域，用以解决废旧锂离子电池中石墨回收后附加值低、性能差的技术问题。本发明包括以下步骤：将废旧石墨粉煅烧后采用酸洗除杂，保留石墨中的锂，得到预处理含锂石墨；将预处理含锂石墨进行高能球磨处理，得到预锂石墨；将预锂石墨与重构剂混合，采用热等静压处理进行结构重整；将石墨煅烧，经破碎后进行粒度分级，得到再生预锂化石墨。本发明针对废旧石墨的特性，对废旧石墨进行修复再生利用，采用球墨强度控制活化反应程度，充分发挥废旧石墨中的锂元素，对循环后破裂的石墨结构进行修复再生后作为锂电池负极材料使用，实现锂电池中废旧石墨的绿色高值化利用，对环境及经济具有重要意义。
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公开(公告)号：CN113363610B
公开(公告)日：2022-11-22
申请号：CN202110676565.1
申请日：2021-06-18
申请人： 郑州中科新兴产业技术研究院 , 中国科学院过程工程研究所
IPC分类号： H01M10/54 , H01M10/0525
摘要： 本发明提供一种退役锂离子电池电解液的无害化处理方法，将电池充分放电后进行拆解，先进行一次减压蒸馏得到气相I和物料I，将气相I收集得到电解液中轻组分，之后向物料I中通入高温水蒸气，使电解液中的溶质分解产生气相II和物料II，将气相II通入盛有锂盐/钙盐/铝盐/镁盐的溶液中，生成氟化锂/氟化钙/氟化铝/氟化镁等氟化物产品，将物料II进行二次减压蒸馏收集电解液中重组分，将轻组分和重组分分别进行精馏，得到纯溶剂I和纯溶剂II，最终实现电解液无害化和高值化利用。本发明降低后续锂电池回收过程中对设备的腐蚀，有效避免有害物质产生，减少环境污染，对电池材料回收处理及整个电池回收产业有重要意义。
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公开(公告)号：CN112467241A
公开(公告)日：2021-03-09
申请号：CN202011262379.5
申请日：2020-11-12
申请人： 郑州中科新兴产业技术研究院 , 中国科学院过程工程研究所
IPC分类号： H01M10/54 , H01M10/0525 , H01M4/525 , H01M4/505 , H01M4/1391 , H01M4/04 , H01M4/02
摘要： 本发明提供了一种三元正极材料短流程回收再生方法、回收材料及应用，包括以下步骤：1）将废旧锂电池进行放电、去外壳、电解液回收和正负极极片分离；2）正极活性材料的剥离、浸出，得到浸出液；3）浸出液经除铜、铁杂质离子处理得到除杂液；4）调节除杂液中金属元素的摩尔比，利用共沉淀法制备三元前驱体，富锂滤液可进一步处理得到碳酸锂；5）将上述三元前驱体和锂盐按比例混合，高温煅烧得到三元正极材料。本发明可有效实现废旧锂电池中电解液和有价金属的综合回收；利用溶液中存在的杂质铝离子制备了NCMA四元正极材料，改善了材料的电化学性能；工艺流程简单，可有效降低成本，便于产业化推广。
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公开(公告)号：CN113502398A
公开(公告)日：2021-10-15
申请号：CN202110776962.6
申请日：2021-07-09
申请人： 郑州中科新兴产业技术研究院 , 中国科学院过程工程研究所
摘要： 本发明提供了一种退役电池正极极片剥离和浸出的方法与装置，该方法将拆解后的退役电池正极极片置于剥离釜中，加入双氧水溶液在搅拌和超声条件下使极片上的黏结剂分解从而实现正极极片上活性物质与铝箔的脱离，之后活性物质透过剥离釜内设置的网篮和剥离釜底部出口设置的二次滤网后进入浸出釜中，铝箔被网篮和二次滤网截留从而实现活性物质与铝箔的完全分离。之后向浸出釜中加入无机酸并补充双氧水，在加热和搅拌条件下将活性物质进行溶解浸出，得到的浸出液送往下一步工序除杂后制备电池前驱体材料。本发明的方法在实现活性物质与铝箔的高效分离，简化了工艺步骤，设备系统集成度高，工艺能耗较低，便于实现大规模锂电池回收。
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公开(公告)号：CN113363610A
公开(公告)日：2021-09-07
申请号：CN202110676565.1
申请日：2021-06-18
申请人： 郑州中科新兴产业技术研究院 , 中国科学院过程工程研究所
IPC分类号： H01M10/54 , H01M10/0525
摘要： 本发明提供一种退役锂离子电池电解液的无害化处理方法，将电池充分放电后进行拆解，先进行一次减压蒸馏得到气相I和物料I，将气相I收集得到电解液中轻组分，之后向物料I中通入高温水蒸气，使电解液中的溶质分解产生气相II和物料II，将气相II通入盛有锂盐/钙盐/铝盐/镁盐的溶液中，生成氟化锂/氟化钙/氟化铝/氟化镁等氟化物产品，将物料II进行二次减压蒸馏收集电解液中重组分，将轻组分和重组分分别进行精馏，得到纯溶剂I和纯溶剂II，最终实现电解液无害化和高值化利用。本发明降低后续锂电池回收过程中对设备的腐蚀，有效避免有害物质产生，减少环境污染，对电池材料回收处理及整个电池回收产业有重要意义。
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公开(公告)号：CN110993926A
公开(公告)日：2020-04-10
申请号：CN202010021576.1
申请日：2020-01-09
申请人： 郑州中科新兴产业技术研究院 , 中国科学院过程工程研究所
IPC分类号： H01M4/36 , H01M4/38 , H01M4/62 , H01M10/0525
摘要： 本发明提供了一种锂离子电池用高稳定性硅碳复合材料的制备方法，包含以下步骤：（1）将石墨和纳米硅粉进行机械整形预处理，得到硅碳复合物；（2）将硅碳复合物与包覆剂材料在惰性气体保护下进行机械混料，得到的混合物加入到包覆设备中，在惰性气体保护下进行包覆和预碳化，得到硅碳复合材料的前驱体；（3）将步骤（2）前驱体置于碳化炉中进行碳化，碳化后的硅碳材料进行粉碎、过筛、除磁处理，最终得到锂离子电池用硅碳复合负极材料。本发明通过原位复合的形式制备硅碳复合负极材料，将硅同石墨融合在一起，类球形结构的特点在提升材料振实密度的同时，解决了硅在充放电过程中导电率低和体积膨胀大的问题，大大提升了材料稳定性。
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公开(公告)号：CN112467241B
公开(公告)日：2022-07-22
申请号：CN202011262379.5
申请日：2020-11-12
申请人： 郑州中科新兴产业技术研究院 , 中国科学院过程工程研究所
IPC分类号： H01M10/54 , H01M10/0525 , H01M4/525 , H01M4/505 , H01M4/1391 , H01M4/04 , H01M4/02
摘要： 本发明提供了一种三元正极材料短流程回收再生方法、回收材料及应用，包括以下步骤：1）将废旧锂电池进行放电、去外壳、电解液回收和正负极极片分离；2）正极活性材料的剥离、浸出，得到浸出液；3）浸出液经除铜、铁杂质离子处理得到除杂液；4）调节除杂液中金属元素的摩尔比，利用共沉淀法制备三元前驱体，富锂滤液可进一步处理得到碳酸锂；5）将上述三元前驱体和锂盐按比例混合，高温煅烧得到三元正极材料。本发明可有效实现废旧锂电池中电解液和有价金属的综合回收；利用溶液中存在的杂质铝离子制备了NCMA四元正极材料，改善了材料的电化学性能；工艺流程简单，可有效降低成本，便于产业化推广。
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