(19)中华 人民共和国 国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202111501267.5 (22)申请日 2021.12.09 (71)申请人 贵州安达科技能源股份有限公司 地址 550700 贵州省黔 南布依族苗族自治 州长顺县长寨街道办长征大道人才公 寓10楼 申请人 四川大学 (72)发明人 黄利武　陈云贵　刘建波　陈清灏　 (74)专利代理 机构 北京润平知识产权代理有限 公司 11283 代理人 赵泽丽 (51)Int.Cl. H01M 10/54(2006.01) H01M 4/583(2010.01) H01M 10/0525(2010.01) (54)发明名称 锂离子电池回收石墨的改性方法和改性石 墨以及负极材 料及锂离 子电池 (57)摘要 本发明涉及锂离子电池技术领域， 公开了一 种锂离子电池回收石墨的改性方法和改性石墨 以及负极材料及锂离子电池。 所述的改性方法包 括： (1)将锂离子电池回收石墨与金属粉混合研 磨得到第一混合物； (2)将所述第一混合物在低 温条件下进行焙烧得到第二混合物； (3)将所述 第二混合物与酸溶液接触后进行分离、 洗涤和干 燥处理， 得到改性石墨。 采用本发明的方法改性 得到的改性石墨的石墨化 程度及结晶度高。 权利要求书1页 说明书8页 附图3页 CN 114221057 A 2022.03.22 CN 114221057 A 1.一种锂离 子电池回收石墨的改性方法， 其特 征在于， 所述的改性方法包括： (1)将锂离 子电池回收石墨与金属粉混合研磨得到第一混合物； (2)将所述第 一混合物在低温条件下进行焙烧得到第 二混合物； 其中， 所述低温的条件 包括： 温度为90 0‑1000℃， 升温速率 为2‑5℃/min， 时间为3 ‑6h； (3)将所述第二混合物与酸溶 液接触后进行分离、 洗涤和干燥处 理， 得到改性石墨。 2.根据权利要求1所述的改性方法， 其中， 所述锂离子电池回收石墨与 所述金属粉的用 量的重量比为(10 ‑50)： 1， 优选为(10 ‑20)： 1； 和/或， 所述金属粉 包括铁粉或混合粉， 所述混合粉 包括铁粉和镍粉； 和/或， 所述铁粉的平均粒径为1 ‑5 μm； 和/或， 所述镍粉的平均粒径为1 ‑5 μm。 3.根据权利要求1所述的改性方法， 其中， 所述低温的条件包括： 温度为900 ‑1000℃， 升 温速率为3‑4℃/min， 时间为 4‑6h； 和/或， 所述焙烧的条件还包括在惰性气氛条件下， 所述惰性气氛包括氩气/氢气混合 气或氮气。 4.根据权利要求1所述的改性方法， 其中， 所述 酸溶液包括盐酸或磷酸； 和/或， 所述 酸溶液的浓度为1 ‑4mol/L； 和/或， 所述第二混合物的质量与所述 酸溶液的体积比为1g： (20 ‑50mL)。 5.根据权利要求1所述的改性方法， 其中， 在步骤(3)中， 所述接触的条件包括： 温度为 25‑40℃， 时间为12 ‑24h； 和/或， 所述干燥的条件 包括： 温度为5 0‑60℃， 时间为6 ‑12h。 6.根据权利要求1 ‑5中任意一项所述的改性方法， 其中， 所述锂离子电池回收石墨 的层 间距为0.3 37‑0.342nm。 7.一种由权利要求1 ‑6中任意一项所述的改性方法改性得到的改性石墨。 8.根据权利要求7所述的改性石墨， 其中， 所述改性石墨的(002)峰半高宽介于0.209 ‑ 0.270°之间； 和/或， 所述改性石墨的ID/IG为0.5374‑0.7802。 9.一种负极材料， 其特征在于， 所述负极材料包括将含有权利要求7或8所述的改性石 墨、 导电剂和粘结剂的混合 浆料涂覆在铜箔集 流体上得到。 10.一种锂离子电池， 所述锂离子电池包括正极、 负极、 电解质和隔膜， 其特征在于， 所 述负极由采用权利要求9所述的负极材 料制备得到。权　利　要　求　书 1/1 页 2 CN 114221057 A 2锂离子电池回收石墨的改性方 法和改性石墨以及负极材料及 锂离子电池 技术领域 [0001]本发明涉及锂离子电池技术领域， 具体涉及一种锂离子电池回收石墨的改性方法 和改性石墨以及负极材 料及锂离 子电池。 背景技术 [0002]锂离子电池具有高容量、 高能量密度和出色的循环性能， 已被广泛用于便携式电 子产品、 电动工具、 医疗设备以及混合动力和纯电动汽车。 然而， 锂离子电池的使用寿命有 限， 通常在3至5年左右， 这表明会产生过多的废旧锂离子电池。 废弃的锂离子电池如果不负 责任地处置， 将对环境和人类健康造成威胁。 同时， 有限的资源也会限制锂离子电池的开 发。 因此， 从环保的角度出发， 有必要以有效和经济的方法回收和再利用废旧的锂离子电 池。 [0003]工业上大多回收正极材料中的钴、 镍和其它贵金属及合金， 回收的两种主要技术 是火法冶金和湿法冶金工艺。 火法冶金处理使用高温冶炼技术来回收钴和镍等贵金属， 湿 法冶金技术使用化学浸出来促进材料回收。 关于石墨负极材料回收的研究较少， 大部分废 旧锂离子电池的负极直接被丢弃。 如果处 理不当， 显然会 对生态环境和人类健康构成威胁。 [0004]因此， 研究和开发一种锂离 子电池石墨负极材 料的回收方法具有重要意 义。 发明内容 [0005]本发明的目的是为了克服现有技术存在的大部分废旧锂离子电池 的负极直接被 丢弃导致 浪费以及 对环境造成污染的问题， 提供一种锂离子电池回收石墨的改性方法和改 性石墨以及负极材料及 锂离子电池， 采用本发明的方法改性得到的改性石墨的石墨化程度 及结晶度高， 另外， 常规碳材料石墨化 温度高达2000℃以上， 本发 明石墨化 温度为900 ‑1000 ℃， 本发明的改性方法成本低、 节约能源。 [0006]为了实现上述目的， 本发明第一方面提供了一种锂离子电池回收石墨的改性方 法， 其中， 所述的改性方法包括： [0007](1)将锂离 子电池回收石墨与金属粉混合研磨得到第一混合物； [0008](2)将所述第一混合物在低温条件下进行焙烧得到第二混合物； 其中， 所述低温的 条件包括： 温度为90 0‑1000℃， 升温速率 为2‑5℃/min， 时间为3 ‑6h； [0009](3)将所述第二混合物与酸溶液接触后进行分离、 洗涤和干燥处理， 得到改性石 墨。 [0010]本发明第二方面 提供了一种由前述所述的改性方法改性得到的改性石墨。 [0011]本发明第三方面提供了一种负极材料， 其中， 所述负极材料包括将含有前述所述 的改性石墨、 导电剂和粘结剂的混合 浆料涂覆在铜箔集 流体上得到。 [0012]本发明第四方面提供了一种锂离子电池， 所述锂离子电池包括正极、 负极、 电解质 和隔膜， 其中， 所述负极由采用前述所述的负极材 料制备得到。说　明　书 1/8 页 3 CN 114221057 A 3