廢舊鋰離子電池回收技術(shù)獲突破
記者10日從昆明理工大學(xué)冶金與能源工程學(xué)院獲悉,該院華一新教授團(tuán)隊(duì)近日在低共熔溶劑回收廢舊鋰離子電池領(lǐng)域取得重要研究進(jìn)展,不僅為廢舊電池的有效回收提供了新思路,也為全球鋰離子電池市場(chǎng)的可持續(xù)發(fā)展注入了強(qiáng)勁動(dòng)力。相關(guān)研究成果發(fā)表在國(guó)際期刊《e科學(xué)》上。
隨著全球鋰離子電池市場(chǎng)的快速增長(zhǎng),廢舊電池的處理問題日益凸顯。廢舊電池中蘊(yùn)含的有價(jià)金屬如鋰、鈷等若能得到有效回收,不僅能緩解原材料枯竭的壓力,還能顯著降低環(huán)境污染。然而,傳統(tǒng)的回收方法存在諸多難題,如鋰在水溶液中難以沉淀、需添加多種沉淀劑回收過渡金屬等。
為此,昆明理工大學(xué)教授華一新、副教授汝娟堅(jiān)等人有針對(duì)性地提出了基于水平衡調(diào)節(jié)低共熔溶劑中離子競(jìng)爭(zhēng)配位的創(chuàng)新策略。該策略通過精準(zhǔn)調(diào)控溶劑中的水分含量,實(shí)現(xiàn)了材料循環(huán)與溶劑循環(huán)的雙循環(huán)回收,有效提高了廢舊電池中有價(jià)金屬的回收效率。
該團(tuán)隊(duì)首次在低共熔溶劑中實(shí)現(xiàn)了鋰的優(yōu)先提取及鈷的精準(zhǔn)分離。這一突破性進(jìn)展得益于氯化膽堿—草酸—水低共熔溶劑的獨(dú)特優(yōu)勢(shì),其低黏度、高溶解性和選擇性析出含鋰化合物的特性,使得鋰的優(yōu)先提取成為可能。更重要的是,整個(gè)過程中無須添加還原劑和沉淀劑,大大降低了回收成本和環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)。
此外,團(tuán)隊(duì)還首次系統(tǒng)分析了水含量對(duì)低共熔溶劑中離子競(jìng)爭(zhēng)配位的調(diào)節(jié)機(jī)制。通過分子動(dòng)力學(xué)模擬,揭示了水含量及浸出溫度對(duì)離子競(jìng)爭(zhēng)配位的影響,進(jìn)一步闡明了鋰的優(yōu)先析出和鈷的精準(zhǔn)分離機(jī)理。這一成果,不僅為廢舊電池中有價(jià)金屬的回收提供了理論支撐,還為其他類型電池材料的回收提供了借鑒。
目前,這一創(chuàng)新策略已成功廣泛用于多種鋰離子電池正極材料的回收,為廢舊電池材料的資源化利用開辟了新路徑。“我們有理由相信,未來隨著新技術(shù)的不斷推廣和應(yīng)用,廢舊電池將不再是‘廢物’,而是寶貴的資源,為綠色可持續(xù)發(fā)展貢獻(xiàn)力量。”華一新說。
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