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申请/专利权人:浙大宁波理工学院
摘要:本发明公开了一种从废旧碱性锌锰干电池提炼二氧化锰,并利用其制作锰酸锂二次电池的制备方法。该方法通过收集碱性锌锰电池的炭包,采用除杂、还原、沉淀、与煅烧法相结合的湿法回收技术,制得ε‑MnO2,并利用高温固相法与氢氧化锂反应制得最终产物——高纯度锰酸锂,可作为高性能锂离子电池正极材料。本发明的优点是:该过程实验条件易于控制,原料价格低廉、来源广泛,所需试剂和仪器常见且价格便宜,在技术与经济上都具备极高的可行性。制得的锰酸锂具有极高的比容量和循环稳定性,从固废回收处理和低碳经济两方面,实现环保和经济的双赢。
主权项:1.一种从废旧碱性锌锰干电池中提炼二氧化锰再利用的锰酸锂二次电池的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:(1)锰元素的提取:将废旧碱性锌锰干电池机械拆解,收集炭包;炭包加水溶解,除去包含NH4Cl、钠盐在内的可溶性电解质;加入硫酸或盐酸溶解,除去金属锌;加入H2SO4或HCl和FeSO4或KI或H2C2O4或H2O2或Na2S酸性还原,通过抽滤除去包含C、SiO2在内的不溶物,获得酸性MnSO4或MnCl2溶液;溶液加热至无气泡产生,加入足量NH4HCO3或NaHCO3或Na2CO3或K2CO3,得到白色MnCO3晶体沉淀;(2)二氧化锰的制备:取步骤(1)的MnCO3晶体,干燥后研磨成细粉末,置于管式炉中,在空气气氛中,高温煅烧,即得ε-MnO2晶体;(3)锰酸锂制备:取步骤(2)的ε-MnO2晶体,加入一定量的LiOH研磨混合,置入管式炉中,在空气气氛中,高温煅烧,自然冷却至室温,得到尖晶石型LiMn2O4晶体;(4)电池正极制作:取步骤(3)的LiMn2O4晶体研磨,与适量粘结剂和导电碳混合,加入分散剂搅拌,得到黑色浆料,均匀涂布至铝箔表面,真空干燥,切割,即得正电极片;(5)锰酸锂的组装和测试:取步骤(4)制备的锰酸锂电极为正极片,以金属锂为电池负电极,以电解质六氟磷酸锂为电解液,以商用聚丙烯(PP)薄膜为电池隔膜,组装得到纽扣电池,即锰酸锂二次电池。
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百度查询: 浙大宁波理工学院 一种从废旧碱性锌锰干电池提炼二氧化锰再利用于锰酸锂二次电池的方法
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