2
(1)選擇以鈷酸鋰和磷酸鐵鋰為正極材料的廢舊鋰離子電池，將廢舊鋰離子電池拆分得到的正極活性材料與硫酸/雙氧水混合溶液按固液比1: 2g/mL浸取，將浸取液過濾后用氫氧化鈉調(diào)節(jié)pH=9，完全沉淀濾液中的Fe3+和Co 2+，過濾用去離子水清洗濾渣，然后用硝酸溶解并濾去不容物，硫酸/雙氧水混合溶液中硫酸的摩爾濃度為2mol/L，質(zhì)量濃度為30%的過氧化氫的體積與正極活性材料的質(zhì)量比為0.5: lmL/g ；
(2)用原子吸收分光光度計測量過濾后的硝酸溶解液中的Fe3+和Co2+的含量，并用Co (NO3) 2.6H20或Fe (NO3) 3.9H20調(diào)節(jié)溶解液中Fe3+和Co 2+的摩爾比為2:1，于80 °C水浴加熱，在溶解液中加入檸檬酸，其中檸檬酸與Fe3+和Co 2+總摩爾量的摩爾比為1:1，調(diào)節(jié)溶液的pH=5，在80°C水浴中加熱至溶解液呈凝膠狀，將凝膠于120°C干燥至干凝膠后在200°C自蔓延處理2h得到前驅(qū)體，將前驅(qū)體放入反應(yīng)釜中并加入去離子水，于140°C水熱反應(yīng)，反應(yīng)產(chǎn)物過濾、洗滌、干燥得到鈷鐵氧體粉末；
(3 )在鈷鐵氧體粉末中滴加鈷鐵氧體粉末質(zhì)量3%的質(zhì)量濃度為8%的聚乙烯醇粘結(jié)劑，研磨使鈷鐵氧體粉末與聚乙烯醇粘結(jié)劑混合均勻，然后過80目篩造粒，將造粒后的混合物加到直徑為1mm的模具中，于1MPa的壓力下壓制成10mm*20mm的圓柱樣品還體；
(4)將圓柱樣品坯體于100°C保溫60min除去水分后自然冷卻至室溫，然后在馬弗爐內(nèi)以5°C /min的升溫速率升溫至600°C并保溫360min除去聚乙烯醇粘結(jié)劑后隨爐溫降至室溫，最后在高溫爐內(nèi)以5°C /min的升溫速率升溫至1000°C并保溫600min煅燒，隨爐溫降至300°C在外加30000e的磁場下保持180min，再自然冷卻至室溫即制得表面光滑平整的鈷鐵氧體磁致伸縮材料。
[0012]實施例3
(1)選擇以鈷酸鋰和磷酸鐵鋰為正極材料的廢舊鋰離子電池，將廢舊鋰離子電池拆分得到的正極活性材料與硫酸/雙氧水混合溶液按固液比1: 6g/mL浸取，將浸取液過濾后用氫氧化鈉調(diào)節(jié)PH=1，完全沉淀濾液中的Fe3+和Co2+，過濾用去離子水清洗濾渣，然后用硝酸溶解并濾去不容物，硫酸/雙氧水混合溶液中硫酸的摩爾濃度為4mol/L，質(zhì)量濃度為30%的過氧化氫的體積與正極活性材料的質(zhì)量比為1.5: lmL/g ；
(2)用原子吸收分光光度計測量過濾后的硝酸溶解液中的Fe3+和Co2+的含量，并用Co (NO3) 2.6H20或Fe (NO3) 3.9H20調(diào)節(jié)溶解液中Fe3+和Co 2+的摩爾比為2:1，于80 °C水浴加熱，在溶解液中加入檸檬酸，其中檸檬酸與Fe3+和Co 2+總摩爾量的摩爾比為1:1，調(diào)節(jié)溶液的pH=7，在80°C水浴中加熱至溶解液呈凝膠狀，將凝膠于120°C干燥至干凝膠后在200°C自蔓延處理2h得到前驅(qū)體，將前驅(qū)體放入反應(yīng)釜中并加入去離子水，于200°C水熱反應(yīng)，反應(yīng)產(chǎn)物過濾、洗滌、干燥得到鈷鐵氧體粉末；
(3)在鈷鐵氧體粉末中滴加鈷鐵氧體粉末質(zhì)量5%的質(zhì)量濃度為10%的聚乙烯醇粘結(jié)劑，研磨使鈷鐵氧體粉末與聚乙烯醇粘結(jié)劑混合均勻，然后過120目篩造粒，將造粒后的混合物加到直徑為1mm的模具中，于15MPa的壓力下壓制成10mm*20mm的圓柱樣品還體；
(4)將圓柱樣品坯體于100°C保溫60min除去水分后自然冷卻至室溫，然后在馬弗爐內(nèi)以5°C /min的升溫速率升溫至650°C并保溫360min除去聚乙烯醇粘結(jié)劑后隨爐溫降至室溫，最后在高溫爐內(nèi)以5°C /min的升溫速率升溫至1300°C并保溫1200min煅燒，隨爐溫降至500°C在外加50000e的磁場下保持300min，再自然冷卻至室溫即制得表面光滑平整的鈷鐵氧體磁致伸縮材料。
[0013]以上實施例描述了本發(fā)明的基本原理、主要特征及優(yōu)點。本行業(yè)的技術(shù)人員應(yīng)該了解，本發(fā)明不受上述實施例的限制，上述實施例和說明書中描述的只是說明本發(fā)明的原理，在不脫離本發(fā)明原理的范圍下，本發(fā)明還會有各種變化和改進(jìn)，這些變化和改進(jìn)均落入本發(fā)明保護的范圍內(nèi)。
【主權(quán)項】
1.利用廢舊鋰離子電池低磁場制備鈷鐵氧體磁致伸縮材料的方法，其特征在于包括以下步驟: (1)選擇以鈷酸鋰和磷酸鐵鋰為正極材料的廢舊鋰離子電池，將廢舊鋰離子電池拆分得到的正極活性材料與硫酸/雙氧水混合溶液按固液比1:2-6g/mL浸取，將浸取液過濾后用氫氧化鈉調(diào)節(jié)pH=9-10，完全沉淀濾液中的Fe3+和Co2+，過濾用去離子水清洗濾渣，然后用硝酸溶解并濾去不容物； (2)用原子吸收分光光度計測量過濾后的硝酸溶解液中的Fe3+和Co2+的含量，并用Co (NO3) 2.6H20或Fe (NO3) 3.9H20調(diào)節(jié)溶解液中Fe3+和Co 2+的摩爾比為2:1，于80 °C水浴加熱，在溶解液中加入檸檬酸，其中檸檬酸與Fe3+和Co 2+總摩爾量的摩爾比為1:1，調(diào)節(jié)溶液的pH=5-7，在80°C水浴中加熱至溶解液呈凝膠狀，將凝膠于120°C干燥至干凝膠后在200°C自蔓延處理2h得到前驅(qū)體，將前驅(qū)體放入反應(yīng)釜中并加入去離子水，于140-20(TC水熱反應(yīng)，反應(yīng)產(chǎn)物過濾、洗滌、干燥得到鈷鐵氧體粉末； (3)在鈷鐵氧體粉末中滴加鈷鐵氧體粉末質(zhì)量3%-5%的質(zhì)量濃度為8%-10%的聚乙烯醇粘結(jié)劑，研磨使鈷鐵氧體粉末與聚乙烯醇粘結(jié)劑混合均勻，然后過80-120目篩造粒，將造粒后的混合物加到直徑為1mm的模具中，于10_15MPa的壓力下壓制成10mm*20mm的圓柱樣品坯體； (4)將圓柱樣品坯體于100°C保溫60min除去水分后自然冷卻至室溫，然后在馬弗爐內(nèi)以5°C /min的升溫速率升溫至600-650°C并保溫360min除去聚乙烯醇粘結(jié)劑后隨爐溫降至室溫，最后在高溫爐內(nèi)以5°C /min的升溫速率升溫至1000-1300°C并保溫600-1200min煅燒，隨爐溫降至300-500°C在3000-50000e的外加磁場下保持180_300min，再自然冷卻至室溫即制得表面光滑平整的鈷鐵氧體磁致伸縮材料。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的利用廢舊鋰離子電池低磁場制備鈷鐵氧體磁致伸縮材料的方法，其特征在于:步驟(I)硫酸/雙氧水混合溶液中硫酸的摩爾濃度為2-4mol/L，質(zhì)量濃度為30%的過氧化氫的體積與正極活性材料的質(zhì)量比為0.5-1.5: lmL/g。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的利用廢舊鋰離子電池低磁場制備鈷鐵氧體磁致伸縮材料的方法，其特征在于:步驟(I)中將浸取液過濾后用氫氧化鈉調(diào)節(jié)pH=9.5。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種利用廢舊鋰離子電池低磁場制備鈷鐵氧體磁致伸縮材料的方法，屬于廢舊鋰離子電池再資源化及磁致伸縮材料制備技術(shù)領(lǐng)域。本發(fā)明的技術(shù)方案要點為：利用廢舊鋰離子電池低磁場制備鈷鐵氧體磁致伸縮材料的方法，通過溶膠-凝膠-水熱耦合的方法利用廢舊鋰離子電池制得了在低場下磁致伸縮性能較高的鈷鐵氧體磁致伸縮材料。本發(fā)明實現(xiàn)了廢舊鋰離子電池再資源化，不僅節(jié)約能源而且保護環(huán)境，制得的鈷鐵氧體磁致伸縮材料在低場下具有較高的磁致伸縮性能，在壓力傳感器、制動器、非接觸式傳感器、聲納探索以及磁力彈射裝置中具有較為顯著的應(yīng)用。
【IPC分類】C04B35-622, C04B35-32
【公開號】CN104557006
【申請?zhí)枴緾N201510023761
【發(fā)明人】席國喜, 席躍賓, 湯毅, 許會道, 張文
【申請人】河南師范大學(xué)
【公開日】2015年4月29日
【申請日】2015年1月19日