廢舊鋰離子電池回收技術獲突破

科技日報昆明11月10日電 （記者趙漢斌）記者10日從昆明理工大學冶金與能源工程學院獲悉，該院華一新教授團隊近日在低共熔溶劑回收廢舊鋰離子電池領域取得重要研究進展，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的可持續發展注入了強勁動力。相關研究成果發表在國際期刊《e科學》上。

隨着全球鋰離子電池市場的快速增長，廢舊電池的處理問題日益凸顯。廢舊電池中藴含的有價金屬如鋰、鈷等若能得到有效回收，不僅能緩解原材料枯竭的壓力，還能顯著降低環境污染。然而，傳統的回收方法存在諸多難題，如鋰在水溶液中難以沉澱、需添加多種沉澱劑回收過渡金屬等。

為此，昆明理工大學教授華一新、副教授汝娟堅等人有針對性地提出了基於水平衡調節低共熔溶劑中離子競爭配位的創新策略。該策略通過精準調控溶劑中的水分含量，實現了材料循環與溶劑循環的雙循環回收，有效提高了廢舊電池中有價金屬的回收效率。

該團隊首次在低共熔溶劑中實現了鋰的優先提取及鈷的精準分離。這一突破性進展得益於氯化膽鹼—草酸—水低共熔溶劑的獨特優勢，其低黏度、高溶解性和選擇性析出含鋰化合物的特性，使得鋰的優先提取成為可能。更重要的是，整個過程中無須添加還原劑和沉澱劑，大大降低了回收成本和環境風險。

此外，團隊還首次系統分析了水含量對低共熔溶劑中離子競爭配位的調節機制。通過分子動力學模擬，揭示了水含量及浸出温度對離子競爭配位的影響，進一步闡明瞭鋰的優先析出和鈷的精準分離機理。這一成果，不僅為廢舊電池中有價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鑑。

目前，這一創新策略已成功廣泛用於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闢了新路徑。“我們有理由相信，未來隨着新技術的不斷推廣和應用，廢舊電池將不再是‘廢物’，而是寶貴的資源，為綠色可持續發展貢獻力量。”華一新説。