本申請(qǐng)是分案申請(qǐng)，原申請(qǐng)的申請(qǐng)日為2009年2月20日、申請(qǐng)?zhí)枮?00980114093.8(pct/us2009/034779)、發(fā)明名稱為“再循環(huán)電池材料中鋰的再引入”。

相關(guān)申請(qǐng)的交叉引用

本申請(qǐng)要求于2008年2月22日提交的、名稱為“reintroductionoflithiumintorecycledbatterymaterials(再循環(huán)電池材料中鋰的再引入)”的美國(guó)臨時(shí)申請(qǐng)61/030,916的優(yōu)先權(quán)，該申請(qǐng)以其整體通過(guò)引用并入本文，用于所有目的。

關(guān)于聯(lián)邦政府資助研究或開(kāi)發(fā)的聲明

美國(guó)政府擁有本發(fā)明的付費(fèi)許可以及在受限的情況下要求專利權(quán)人依據(jù)國(guó)家科學(xué)基金授予的創(chuàng)新研究獎(jiǎng)#0750552提供的合理?xiàng)l款許可給其它人的權(quán)利。

本發(fā)明涉及鋰基能量?jī)?chǔ)存設(shè)備領(lǐng)域，更具體地，涉及再循環(huán)鋰基能量?jī)?chǔ)存設(shè)備領(lǐng)域。

背景技術(shù)：

鋰基能量?jī)?chǔ)存設(shè)備在消費(fèi)產(chǎn)品領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用。這樣的設(shè)備包括超級(jí)電容器、特級(jí)電容器和更常見(jiàn)的鋰電池和鋰離子電池。這些設(shè)備經(jīng)常單獨(dú)地和作為整體被稱為“鋰電池(鋰電池組)”。一些鋰基能量?jī)?chǔ)存設(shè)備是可再充電的并具有相對(duì)長(zhǎng)的使用壽命。但是，它們最終失效或在失效前被廢棄，因而造成明顯的且日益增加的廢棄流(wastestream)?；谶@一情況，出臺(tái)了環(huán)境規(guī)定、工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)和收集服務(wù)以促進(jìn)鋰基能量?jī)?chǔ)存設(shè)備的再循環(huán)。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本文發(fā)明人認(rèn)識(shí)到經(jīng)濟(jì)上加強(qiáng)再循環(huán)或翻新策略是保持和增強(qiáng)電極材料價(jià)值的策略。因此，在一個(gè)實(shí)施方式中，提供了一種制備用于能量?jī)?chǔ)存設(shè)備的再循環(huán)電極材料的方法。所述方法包括從再循環(huán)或廢棄流收集貧鋰(lithium-deficient)電極材料，在這些貧鋰電極材料中至少補(bǔ)充一些鋰。

在另一實(shí)施方式中，提供了在能量?jī)?chǔ)存設(shè)備的電池中翻新(refurbish)電極材料的方法。所述方法包括開(kāi)啟(breeching)電池外殼，在電池的貧鋰電極材料中至少補(bǔ)充一些鋰，并密封所述電池外殼。

可以理解，提供上述發(fā)明內(nèi)容是為了簡(jiǎn)單介紹將要在具體實(shí)施方式中進(jìn)一步描述的概念的選擇，具體實(shí)施方式如下。并不意欲鑒別所要求保護(hù)的主題的關(guān)鍵或本質(zhì)特征，其范圍被具體實(shí)施方式后的權(quán)利要求所限定。此外，要求保護(hù)的主題并不受限于解決以上提出的任何缺點(diǎn)的實(shí)踐或在本公開(kāi)的任何部分中的實(shí)踐。

附圖說(shuō)明

圖1描述了制備用于依據(jù)本公開(kāi)的能量?jī)?chǔ)存設(shè)備的再循環(huán)電極材料的實(shí)例方法的方面。

圖2描述了依據(jù)本公開(kāi)的從廢棄流或再循環(huán)流中收集貧鋰電極材料的實(shí)例方法。

圖3描述了依據(jù)本公開(kāi)的在貧鋰電極材料中至少補(bǔ)充一些鋰的固態(tài)方法的實(shí)例實(shí)施方式。

圖4描述了依據(jù)本公開(kāi)的在貧鋰電極材料中至少補(bǔ)充一些鋰的水熱方法的實(shí)例實(shí)施方式。

圖5描述了依據(jù)本公開(kāi)的在貧鋰電極材料中至少補(bǔ)充一些鋰的還原方法的實(shí)例實(shí)施方式

圖6描述了依據(jù)本公開(kāi)的鋰或鋰離子電池翻新方法的實(shí)例實(shí)施方式。

具體實(shí)施方式

圖1描述了制備用于能量?jī)?chǔ)存設(shè)備的再循環(huán)電極材料的方法10的實(shí)例實(shí)施方式的方面?？梢岳斫鈱?shí)例方法可以是更廣泛的用于再循環(huán)電池組和/或處理包括電池組源廢物的廢棄流的方法的一部分。此外，所述實(shí)例方法可以是更廣泛的用于制備能量?jī)?chǔ)存設(shè)備的再循環(huán)電極或用于制備能量?jī)?chǔ)存設(shè)備的方法的一部分。因此，在一些實(shí)施方式中，可以在首先所闡明的步驟前，采取一個(gè)或多個(gè)行動(dòng)，并且在最后所闡明的步驟后可采取一個(gè)或多個(gè)行動(dòng)。

在12，從再循環(huán)流或廢棄流收集貧鋰電極材料。從中收集貧鋰電極材料的再循環(huán)流或廢棄流可以是專用電池組再循環(huán)流或廢棄流，或更具體地，是鋰電池組再循環(huán)流或廢棄流。此外，可以以任何合適的方式從廢棄流或再循環(huán)流收集貧鋰電極材料。但是，一個(gè)實(shí)例收集方法示于圖2中。

現(xiàn)在參考圖2，收集方法14始于16，在此分離用過(guò)的電池組的電池(如果電池組包括多于一個(gè)電池)。分離用過(guò)的電池組的電池可以包括例如去除或打開(kāi)電池組的外殼。然后收集方法進(jìn)行到18，在此電池組的一個(gè)或多個(gè)電池的外殼被開(kāi)啟。開(kāi)啟外殼可以包括例如在外殼上打孔或切割外殼。這些行動(dòng)可能最適合應(yīng)用于那些并不是特別設(shè)計(jì)用于促進(jìn)再循環(huán)的電池。對(duì)于設(shè)計(jì)用于促進(jìn)再循環(huán)的電池，開(kāi)啟外殼可以包括刺穿或以其他方式打開(kāi)專用開(kāi)啟路徑。在這些和其它實(shí)施方式中，可以在控制的環(huán)境中——例如在降低濕度或降低分子氧(雙氧)含量的環(huán)境中——開(kāi)啟電池的外殼。在一個(gè)非限制性實(shí)施方式中，可以在分子氮(雙氮)氣氛下開(kāi)啟電池的外殼。在這樣控制的環(huán)境下開(kāi)啟外殼可以減小與電池的含鋰負(fù)極暴露于水蒸汽和/或分子氧相關(guān)的火災(zāi)危險(xiǎn)，如下所述。

然后收集方法進(jìn)行到20，其中電池組的一個(gè)或多個(gè)電池內(nèi)的反應(yīng)性材料被鈍化。此處所用術(shù)語(yǔ)“鈍化”指減小物質(zhì)的化學(xué)反應(yīng)性以使其更加安全地儲(chǔ)存和/或處理。鋰電池組環(huán)境中考慮的化學(xué)反應(yīng)性的形式是鋰和鋰離子電池的負(fù)極的可燃性。這樣的負(fù)極可以包含鋰金屬或嵌鋰石墨(lithium-intercalatedgraphite)，它們與水劇烈反應(yīng)，并且可以在空氣中自燃。通過(guò)控制的化學(xué)氧化和/或與路易斯堿如碳酸烷基酯或醚或如路易斯酸如pf5相互作用，這些材料可以被鈍化。需要注意，除了鋰和鋰離子電池材料之外，這種方式的鈍化也可被用于其它電池材料。在一個(gè)實(shí)施方式中，鈍化反應(yīng)性材料可以包括以控制的方式將一個(gè)或多個(gè)開(kāi)啟的電池暴露于空氣和/或水。在另一實(shí)施方式中，鈍化反應(yīng)性材料可以包括將一個(gè)或多個(gè)開(kāi)啟的電池浸入溶劑如液態(tài)二氧化碳或超臨界二氧化碳，并且控制量的氧化劑如空氣或水被加入到二氧化碳中。在這些和其它實(shí)施方式中，其中開(kāi)啟的電池被鈍化的控制環(huán)境可以被配置以適應(yīng)在一個(gè)或多個(gè)開(kāi)啟的電池的含鋰負(fù)極被鈍化時(shí)可能釋放的二氫(分子氫)或其它氣相產(chǎn)物的釋放。

然后收集方法進(jìn)行到22，在此貧鋰電極材料從電池組的一個(gè)或多個(gè)開(kāi)啟的電池中分離出來(lái)。在一個(gè)實(shí)施方式中，從一個(gè)或多個(gè)開(kāi)啟電池中分離出的貧鋰電極材料可以包括貧鋰形式的氧化鈷鋰(licoo2)，即li1-xcoo2，其中0＜x＜1。因此，貧鋰電極材料可以是在電池組的鋰或鋰離子電池中所用的正極材料。因此，貧鋰電極材料可以進(jìn)一步包括各種其它材料，包括石墨和/或無(wú)定形碳。在這些和其它實(shí)施方式中，貧鋰電極材料可以包含鋰和鋰離子電池中所用的貧鋰形式的其他正極材料：例如litio2、lifepo4、limno2、lini0.80co0.05al0.15o2。

在一個(gè)實(shí)施方式中，完整的正極可以從開(kāi)啟的電池分離出來(lái)。在其它實(shí)施方式中，可以以片或以細(xì)分狀態(tài)如顆粒的形式移出正極材料。此外，在其中片或顆粒從開(kāi)啟的電池分離的實(shí)施方式中，貧鋰電極材料可以基于貧鋰電極材料的粒積、顆粒尺寸或結(jié)構(gòu)尺寸而從材料流選擇。為此，篩分可以被運(yùn)用于由固體組成的材料流。類似地，過(guò)濾或離心可以被運(yùn)用于由具有懸浮的或夾帶的片或顆粒的液體組成的材料流。在一些實(shí)施方式中，從一個(gè)或多個(gè)開(kāi)啟的電池分離貧鋰電極材料可以進(jìn)一步包括用溶劑如水或二氧化碳清洗貧鋰電極材料，并使貧鋰電極材料干燥?？梢圆扇≡撔袆?dòng)以從附著的液體電解質(zhì)釋放貧鋰電極材料。在其它實(shí)施方式中，在從一個(gè)或多個(gè)開(kāi)啟的電池分離貧鋰電極材料之前可以進(jìn)行清洗和/或干燥步驟。應(yīng)該理解，在收集方法14內(nèi)的一個(gè)或多個(gè)過(guò)程步驟可以被全部或部分地自動(dòng)化。此外，收集方法可以被重復(fù)用于廢棄或再循環(huán)流中任何期望數(shù)目的用過(guò)的電池。

現(xiàn)在回到圖1，在24，在貧鋰電極材料中至少補(bǔ)充一些鋰?？梢砸匀魏魏线m的方式補(bǔ)充鋰，其中三組進(jìn)行補(bǔ)充的實(shí)施方式作為實(shí)例在下文中提出。

第一組進(jìn)行補(bǔ)充的實(shí)施方式包括促進(jìn)貧鋰電極材料與過(guò)量均質(zhì)存在的鋰化合物的固態(tài)反應(yīng)。固態(tài)補(bǔ)充方法26的實(shí)施方式圖解于圖3中。該方法始于28，在此貧鋰電極材料與碳酸鋰(li2co3)均質(zhì)混合。可以在任何合適的磨機(jī)如球磨機(jī)中將化合物混合在一起。

然后方法26進(jìn)行到30，在此貧鋰電極材料和碳酸鋰的均質(zhì)混合物被加熱。例如，可以在對(duì)流爐或管式爐中加熱混合物。在一些實(shí)施方式中，可以在減少分子氧含量的氣氛中或共它控制的氣氛中加熱混合物。例如，在一個(gè)實(shí)施方式中，可以將均質(zhì)混合物加熱到均質(zhì)混合物的一種或多種組分的燒結(jié)溫度，并在此溫度下保持預(yù)先設(shè)定的時(shí)間段。例如，這樣的燒結(jié)溫度可以在500℃至700℃的范圍內(nèi)。在其它實(shí)施方式中，可以使用溫度斜線上升或其它程序接近燒結(jié)溫度。在適當(dāng)條件下將均質(zhì)混合物加熱至燒結(jié)溫度可以使鋰從碳酸鋰擴(kuò)散進(jìn)貧鋰電極材料的一個(gè)或多個(gè)晶格中。這種行為可以導(dǎo)致形成基本上完全鋰化和基本上結(jié)晶的材料，其用于在能量?jī)?chǔ)存設(shè)備中重新使用。

在其它實(shí)施方式中，可以使用不同的鋰化合物取代碳酸鋰，或者除碳酸鋰之外還可以使用不同的鋰化合物，例如-li2so4、lihco3、lioh、lii、lif、licl、lich3coo和/或li2o。在又一實(shí)施方式中，貧鋰電極材料和鋰化合物的均質(zhì)混合物可以被加熱到高于或低于均質(zhì)混合物的組分的任何一個(gè)的燒結(jié)溫度。例如，混合物可以被加熱到700到2500℃的范圍，例如持續(xù)1到10天。應(yīng)該理解此處所給出的溫度和反應(yīng)時(shí)間范圍是示例性的并且將取決于在貧鋰電極材料中存在的一種或多種化合物和所選的鋰化合物。

第二組進(jìn)行補(bǔ)充的實(shí)施方式包括促進(jìn)貧鋰電極材料與含鋰離子溶液的水熱反應(yīng)。水熱補(bǔ)充方法32的實(shí)例實(shí)施方式圖解于圖4中。方法始于34，在此所述貧鋰電極材料被懸浮在氫氧化鋰水溶液中。方法進(jìn)行到36，在此得到的懸浮液被密封在壓力容器中，然后到38，在此在壓力容器中密封的懸浮液在壓力下被加熱到適當(dāng)?shù)哪繕?biāo)溫度，并在該溫度下保持預(yù)先設(shè)定的時(shí)間段。最佳的目標(biāo)溫度和反應(yīng)時(shí)間可以在貧鋰電極材料的批次之間不同，并且可通過(guò)對(duì)處理材料進(jìn)行適當(dāng)?shù)姆治鼋?jīng)驗(yàn)地決定。例如，傳統(tǒng)元素分析可以被用于分析鋰含量，x射線粉末衍射可以被用于評(píng)估處理材料的晶體結(jié)構(gòu)。部分地基于這些數(shù)據(jù)，可以選擇反應(yīng)溫度和反應(yīng)時(shí)間以在合理的處理成本下提供合適的產(chǎn)品。因此，水熱處理可以提供促進(jìn)鋰擴(kuò)散進(jìn)貧鋰電極材料的一個(gè)或多個(gè)晶格的具有吸引力的低溫路線。這種行為可以導(dǎo)致形成基本上完全鋰化和基本上結(jié)晶的材料，其用于在能量?jī)?chǔ)存設(shè)備中重新使用。

如上所述，水熱補(bǔ)充方法32可以在各種合適的條件下進(jìn)行，這取決于貧鋰電極材料的初始狀態(tài)——其組成、貧鋰程度等。但是，在一個(gè)例子中，licoo2基電極材料的懸浮液可以在約4摩爾氫氧化鋰中被加熱到100-300℃保持12到48小時(shí)的時(shí)段。一些實(shí)驗(yàn)指出低于2摩爾的氫氧化鋰濃度可能對(duì)一些貧鋰電極材料中的水熱補(bǔ)充鋰不太有效。典型的批次大小可以是約50千克，在2.5克每立方厘米的堆積密度下，其可以在約20升的體積內(nèi)進(jìn)行。因此，反應(yīng)可以在較大容量的合理設(shè)計(jì)的不銹鋼壓力容器中進(jìn)行。在一些實(shí)施方式中，可以在懸浮液中使用除水之外的其它溶劑，例如四氫呋喃、乙腈和己烷。當(dāng)這些溶劑在懸浮液中存在時(shí)，可使用較低的反應(yīng)溫度。

第三組進(jìn)行補(bǔ)充的實(shí)施方式包括在含鋰離子的環(huán)境中還原貧鋰電極材料。此處所用的術(shù)語(yǔ)“還原(reducing)”、“還原(reduction)”等將被理解為包括在氧化還原化學(xué)領(lǐng)域中歸于它們的任何意義。因此，它們包括如化學(xué)還原、電化學(xué)還原和光電化學(xué)還原的這些變體。此外，“在含鋰離子的環(huán)境中還原......”將被理解為包括其所有形式的等同物，如與鋰原子給體反應(yīng)，即“鋰化”。

因此，一些實(shí)施方式包括使貧鋰電極材料與一種或多種有機(jī)鋰化合物反應(yīng)，有機(jī)鋰化合物可以包括烷基鋰和/或芳基鋰化合物。代表性的非限制性實(shí)例包括正丁基鋰、仲丁基鋰、甲基鋰、萘基鋰(lithiumnapthalide)等。為了促進(jìn)與懸浮狀態(tài)下貧鋰電極材料的反應(yīng)，有機(jī)鋰化合物可以被溶解于任何合適的溶劑系統(tǒng)——醚、烴及其混合物——中，貧鋰電極材料例如以漿被引入其中。還原補(bǔ)充方法40的實(shí)例實(shí)施方式圖解于圖5中。該方法始于42，在此貧鋰電極材料懸浮在醚溶劑如四氫呋喃中?？梢允褂脛×覕嚢枰詫⒇氫囯姌O材料保持懸浮。然后方法進(jìn)行到44，在此用分子氮流噴射懸浮液以除去溶解的分子氧和/或二氧化碳。在另一實(shí)施方式中，可以在分子氮?dú)夥障聞×覕嚢钁腋∫?。然后方法進(jìn)行到46，在此溶于四氫呋喃中的0.25摩爾甲基鋰溶液以控制的速率被加入到懸浮液中，同時(shí)保持劇烈攪拌。在一個(gè)實(shí)施方式中，甲基鋰溶液可以被分批添加。添加甲基鋰溶液的速率可以響應(yīng)以下因素，如待反應(yīng)的貧鋰材料的初始量、材料的貧鋰程度和懸浮液的溫度。例如，懸浮液的預(yù)先設(shè)定溫度范圍可以是0-35℃，添加甲基鋰溶液的速率可被控制以使溫度不超過(guò)所述溫度范圍的上限。應(yīng)該理解，這里給出的溫度范圍是示例性的，可替代使用其它合適的溫度范圍和反應(yīng)條件。此外，可以添加甲基鋰溶液直到達(dá)到貧鋰電極材料的預(yù)先設(shè)定的再鋰化程度，如90％的計(jì)量比，95％計(jì)量比，等。在一個(gè)實(shí)施方式中，可以通過(guò)從反應(yīng)容器中抽取懸浮物的等分部分并測(cè)量該等分部分中固體鋰的含量來(lái)測(cè)定再鋰化程度。在另一實(shí)施方式中，基于在一部分甲基鋰溶液被加入到懸浮液中一段時(shí)間后保留在懸浮液中的未反應(yīng)的甲基鋰濃度，可以估算或推斷再鋰化程度。保持在懸浮液中的未反應(yīng)甲基鋰的濃度可通過(guò)任何合適的分析方法測(cè)定或估算。

方法然后進(jìn)行到48，在此猝滅懸浮液中過(guò)量的甲基鋰?？梢酝ㄟ^(guò)將合適的路易斯酸如二氧化碳或醇添加到懸浮液中同時(shí)保持劇烈攪拌來(lái)猝滅過(guò)量的甲基鋰。

也可以使用除了有機(jī)鋰化合物外的其它還原劑。這些包括例如碘化鋰、連二亞硫酸鋰、硫代硫酸鋰和硫化鋰。

在一個(gè)實(shí)施方式中，貧鋰lifepo4基電極材料可以被懸浮在包含碳酸乙烯酯和碳酸二乙酯的溶劑系統(tǒng)中，并且將碘化鋰加入到懸浮液中。在室溫下劇烈攪拌該混合物8到24小時(shí)的時(shí)段，或在回流下加熱，在該處理后，通過(guò)過(guò)濾收集處理的電極材料。

在另一實(shí)施方式中，非鋰基還原劑如鐵屑、肼或肼基化合物可以與非還原鋰離子源——例如氫氧化鋰或乙酸鋰——結(jié)合使用。這樣的試劑的組合可以被用于有效地在貧鋰電極材料中至少補(bǔ)充一些鋰。

例如這些的還原劑可以被溶解和/或懸浮于多種溶劑系統(tǒng)中，并且貧鋰電極材料懸浮在所得到的混合物中以實(shí)現(xiàn)還原。因此，為了在貧鋰電極材料中補(bǔ)充至少一些鋰，材料可以被懸浮在包含一種或多種鋰化劑、還原劑和鋰離子的溶液中。此外，在溶液中懸浮貧鋰電極材料可以包括將其懸浮在包含一種或多種液態(tài)和超臨界二氧化碳的溶液中。

上述方法甚至可以被應(yīng)用于仍然存在于鋰或鋰離子電池中的貧鋰電極材料。因此，此處闡述的方法可以被應(yīng)用于不同的電池組翻新以及電池組再循環(huán)策略。一個(gè)實(shí)例實(shí)施方式圖解于圖6中。

圖6圖解鋰或鋰離子電池翻新方法52的實(shí)例。在一些實(shí)施方式中，該方法可以在減低分子氧含量的氣氛下進(jìn)行，如上所述。該方法始于54，在此電池的外殼被非破壞性地開(kāi)啟?？梢酝ㄟ^(guò)在外殼上打一個(gè)小孔，或者，對(duì)于特別設(shè)計(jì)用于翻新的電池，通過(guò)打開(kāi)位于周圍環(huán)境和電池電解液之間的一個(gè)或多個(gè)閥，來(lái)非破壞性地開(kāi)啟外殼。該方法然后進(jìn)行到56，在此含鋰離子的還原溶液通過(guò)電池的開(kāi)啟而被引入。在一個(gè)實(shí)例中，碘化鋰在碳酸乙烯酯和/或碳酸二乙酯中的溶液可以通過(guò)電池的開(kāi)啟被引入。在另一實(shí)例中，用于含鋰離子的還原溶液的溶劑系統(tǒng)可以包括液體或超臨界二氧化碳。因此，在一個(gè)非限制性的實(shí)施方式中，該方法可以是更廣泛的電池組翻新方法的一部分，其包括使用超臨界二氧化碳提取電解液。

繼續(xù)圖6，方法52然后進(jìn)行到58，在此給予電池時(shí)間以使含鋰離子的還原溶液與貧鋰電極材料在電池內(nèi)反應(yīng)。在一些實(shí)例中，電池可以被搖動(dòng)或翻滾以增加鋰補(bǔ)充反應(yīng)的速率。在這些和其它實(shí)施方式中，電池可以在大于環(huán)境溫度下被溫育以增加反應(yīng)速率。該方法然后進(jìn)行到60，在此新鮮電解液通過(guò)開(kāi)啟被引入到電池中。在一些實(shí)例中，該方法的這一步可以進(jìn)一步包括例如通過(guò)使用例如超臨界二氧化碳或離心擠出一些或全部的在步驟56時(shí)引入電池的含鋰離子的還原溶液。該方法然后進(jìn)行到62，在此電池的開(kāi)啟被密封。密封電池中的開(kāi)啟可以包括關(guān)閉一個(gè)或多個(gè)上述的閥，或在沒(méi)有特別設(shè)計(jì)用于翻新的電池中，通過(guò)對(duì)開(kāi)啟使用密封劑或粘合劑。

在其它實(shí)施方式中，貧鋰電極材料可以被在含鋰離子的溶液中電化學(xué)還原。使用用過(guò)的電池組的正極可能最容易完成該方法，用過(guò)的電池組的正極從電池組的開(kāi)啟電池中完整分離出來(lái)。但是，在其它實(shí)施方式中，可以將貧鋰電極材料以片或細(xì)分狀態(tài)沉積在盤電極(trayelectrode)或柵電極上，盤電極或柵電極在還原電位下在電化學(xué)池中被偏壓。電化學(xué)還原的電解液實(shí)例包括一摩爾氫氧化鋰水溶液，但可以替代使用其它含鋰離子的電解液。

在又一實(shí)施方式中，貧鋰電極材料可以在包含鋰離子的環(huán)境中被光分解。在一個(gè)實(shí)例中，貧鋰電極材料可以與碘化鋰均質(zhì)混合，并進(jìn)行紫外線(uv)照射?？梢哉丈涔虘B(tài)或漿的混合物。在一個(gè)實(shí)施方式中，漿可能通過(guò)強(qiáng)紫外線照射的有效并一致照射而流動(dòng)。在另一實(shí)施方式中，可使用鉆器以引導(dǎo)使固態(tài)形式的混合物通過(guò)紫外光照射。

繼續(xù)圖1，方法10進(jìn)行到64，在此前述的貧鋰電極材料(現(xiàn)在稱為再循環(huán)的電極材料)在過(guò)濾器中收集，并進(jìn)行到66，在此用溶劑清洗它以除去在一個(gè)或多個(gè)補(bǔ)償方法期間可能附著在材料上的一種或多種過(guò)量的試劑。方法10然后進(jìn)行到68，在此再循環(huán)電極材料通過(guò)過(guò)濾分離。在其它實(shí)施方式中，可以使用離心分離再循環(huán)材料，代替過(guò)濾或除過(guò)濾之外。在這些和其它實(shí)施方式中，分離步驟可以進(jìn)一步包括通過(guò)例如使空氣通過(guò)過(guò)濾器干燥在空氣中干燥的再循環(huán)電極材料。在分離再循環(huán)電極材料后，方法10進(jìn)行到70，在此分離的再循環(huán)電極材料被加熱到燒結(jié)溫度?？梢赃M(jìn)行燒結(jié)以增加再循環(huán)電極材料的結(jié)晶度，如上所述。進(jìn)一步要注意的是，基于各種考慮的補(bǔ)充實(shí)施方式在步驟24進(jìn)行，在步驟70處燒結(jié)可以構(gòu)成方法10中的第一或后續(xù)燒結(jié)過(guò)程。另外，本公開(kāi)考慮和完全包括的額外的實(shí)施方式可以包括在步驟24的補(bǔ)充前的燒結(jié)過(guò)程。自然，應(yīng)該理解在方法10內(nèi)的一個(gè)或多個(gè)過(guò)程步驟可以被全部或部分地自動(dòng)化，且該方法可以被重復(fù)用于廢棄或循環(huán)流中任何合理數(shù)量的用過(guò)的電池組。

可以進(jìn)一步理解，本文所述和/或所示的一些過(guò)程步驟可以在一些實(shí)施方式中被省略，而不背離本公開(kāi)的范圍。類似地，所述過(guò)程步驟的順序可以并不總是要求達(dá)到預(yù)期的結(jié)果，而是為水明和敘述的方便而提供。取決于所用的特定方法，一個(gè)或多個(gè)闡明的行為、功能或操作可以被重復(fù)進(jìn)行。

最終，應(yīng)該理解的是，本文描述的物品和方法在本質(zhì)上是示例性的，并且這些具體的實(shí)施方式和實(shí)例并不在限制性意義上加以考慮，因?yàn)榭紤]了眾多變化。因此，本公開(kāi)包括本文公開(kāi)的各種系統(tǒng)和方法的所有新的和不明顯的組合和亞組合，以及其任何和所有的等同物。