废旧锂离子电池回收技术获突破循环经济陕西节能低碳网-区域节能降碳综合门户-sxjndt.com

记者10日从昆明理工大学冶金与能源工程学院获悉,该院华一新教授团队近日在低共熔溶剂回收废旧锂离子电池领域取得重要研究进展,不仅为废旧电池的有效回收提供了新思路,也为全球锂离子电池市场的可持续发展注入了强劲动力。相关研究成果发表在国际期刊《e科学》上。

随着全球锂离子电池市场的快速增长,废旧电池的处理问题日益凸显。废旧电池中蕴含的有价金属如锂、钴等若能得到有效回收,不仅能缓解原材料枯竭的压力,还能显著降低环境污染。然而,传统的回收方法存在诸多难题,如锂在水溶液中难以沉淀、需添加多种沉淀剂回收过渡金属等。

为此,昆明理工大学教授华一新、副教授汝娟坚等人有针对性地提出了基于水平衡调节低共熔溶剂中离子竞争配位的创新策略。该策略通过精准调控溶剂中的水分含量,实现了材料循环与溶剂循环的双循环回收,有效提高了废旧电池中有价金属的回收效率。

该团队首次在低共熔溶剂中实现了锂的优先提取及钴的精准分离。这一突破性进展得益于氯化胆碱—草酸—水低共熔溶剂的独特优势,其低黏度、高溶解性和选择性析出含锂化合物的特性,使得锂的优先提取成为可能。更重要的是,整个过程中无须添加还原剂和沉淀剂,大大降低了回收成本和环境风险。

此外,团队还首次系统分析了水含量对低共熔溶剂中离子竞争配位的调节机制。通过分子动力学模拟,揭示了水含量及浸出温度对离子竞争配位的影响,进一步阐明了锂的优先析出和钴的精准分离机理。这一成果,不仅为废旧电池中有价金属的回收提供了理论支撑,还为其他类型电池材料的回收提供了借鉴。

目前,这一创新策略已成功广泛用于多种锂离子电池正极材料的回收,为废旧电池材料的资源化利用开辟了新路径。“我们有理由相信,未来随着新技术的不断推广和应用,废旧电池将不再是‘废物’,而是宝贵的资源,为绿色可持续发展贡献力量。”华一新说。(记者赵汉斌)