新反应器让废旧电池“再生”出锂原料循环经济陕西节能低碳网-区域节能降碳综合门户-sxjndt.com

科技日报北京11月13日电 (记者刘霞) 美国莱斯大学研究人员开发出一种新型反应器,可将废旧电池中的锂高效转化为高纯度氢氧化锂,为锂资源回收开辟了一条更清洁、更经济的路径。相关成果发表于新一期《焦耳》杂志。

随着电动汽车在全球快速普及,报废电池数量激增,正成为一大环境挑战。传统回收方法不仅能耗高、流程复杂,且通常只能产出碳酸锂,需进一步加工才能转化为电池制造所需的氢氧化锂。

新研发的电化学反应器,通过再充电方式诱导废弃阴极中的锂离子进入水中,与氢氧化物结合,直接生成高纯度氢氧化锂,大幅简化了回收流程。

该反应器结构紧凑,在实验中,研究人员将装置缩小至20平方厘米,并连续运行1000小时,处理了57克工业黑色废料。测试结果显示,回收的氢氧化锂纯度超过99%,可直接用于新电池生产,平均回收率接近90%。

在能耗方面,该技术也表现优异:一种模式下,每千克废料仅消耗103千焦能量,远低于传统酸浸工艺;另一种模式也仅消耗536千焦。此外,该方法适用于多种电池类型,包括磷酸铁锂、锂锰氧化物和镍锰钴材料。更值得一提的是,它甚至能直接处理附着在铝箔上的完整磷酸铁锂电极,且无需刮除或预处理。

团队强调,直接产出高纯度氢氧化锂不仅减少了加工步骤和废弃物,也增强了供应链韧性。