鋰電池回收有了綠色高效新技術(shù)

中國科學(xué)院北京納米能源與系統(tǒng)研究所王中林院士、唐偉研究員團(tuán)隊(duì)將材料接觸起電這一物理現(xiàn)象與催化學(xué)科交叉融合，提出接觸電致催化新機(jī)制，并開發(fā)了一種綠色、經(jīng)濟(jì)、高效的鋰電池回收技術(shù)。近日，相關(guān)論文發(fā)表于《自然-能源》。

預(yù)計到2030 年，全球廢棄鋰電池將達(dá)到200 萬t/年，如果不能妥善處理，將帶來嚴(yán)重的環(huán)境問題，對公眾健康構(gòu)成極大威脅。目前，鋰電池回收方法主要有火法回收法、濕法回收法和直接回收法，這些方法都存在一定弊端。因此，有必要開發(fā)一種高效、經(jīng)濟(jì)、綠色的回收方法，以滿足廢棄鋰電池指數(shù)級增長的需求。

唐偉告訴《中國科學(xué)報》：“我們提出接觸電致催化回收鋰電池的新機(jī)制，該方法以日常生活中常見的沙子的主要成分二氧化硅作為催化劑，以機(jī)械能為驅(qū)動，利用其與水接觸起電產(chǎn)生的電子轉(zhuǎn)移誘導(dǎo)產(chǎn)生超氧自由基、過氧化氫等活性物質(zhì)，還原電極粉末中高價態(tài)的金屬，從而實(shí)現(xiàn)鋰、鎳、錳、鈷等金屬的有效浸出。”實(shí)驗(yàn)表明，在90 ℃、超聲6 h 的條件下，鈷酸鋰電池中鋰的浸出率達(dá)到100%、鈷的浸出率達(dá)92.19%。對于三元鋰電池，在70 ℃、6 h 的條件下，鋰、鎳、錳、鈷的浸出效率分別為94.56%、96.62%、96.54%、98.39%。

“二氧化硅無須任何化學(xué)修飾，作為介電粉末催化劑成本低廉，符合大規(guī)模商業(yè)應(yīng)用需求，而且只需通過簡單的離心分離就可實(shí)現(xiàn)回收、循環(huán)利用，從而降低成本。”唐偉說。