image: 传统湿法冶金回收废旧锂离子电池正极材料中的金属，涉及到复杂的金属浸出、沉淀、分离和提纯等过程。通过改进的回收方法直接从锂化石墨负极中在常温条件下一步化学提取活性锂。 view more
Credit: ©《中国科学》杂志社
近日，Science Bulletin在线发表了华中科技大学谢佳教授课题组的研究成果。该研究提出了一种简单高效且低能耗的化学浸出策略，利用多环芳烃试剂和醚类溶剂组成的提锂溶液，在室温下直接从废旧电池中提取活性锂。
研究人员根据多环芳烃的分子结构特性筛选出一系列具有不同氧化还原电位和溶解度的试剂，并深入研究了它们的分子结构与锂的结合机制。此外，对试剂的氧化还原电位和提锂效率之间的关系进行系统分析并结合理论计算，筛选出了对锂回收实际应用最有利的试剂。随后通过溶剂筛选和提锂工艺多重优化，从而实现了废旧电池中活性锂的高效回收。
回收的活性锂溶液可以作为良好的锂源，能通过自发的氧化还原反应直接对磷酸铁进行化学锂化，进而制备出高性能的磷酸铁锂正极材料。物化表征和电化学性能测试证明了通过该策略制备的正极材料的优越性。此外，对商业废旧电池进行锂回收实现了磷酸铁锂正极材料的大规模制备，展示了其实际应用前景。
值得注意的是，提锂溶液在封闭循环系统内操作，最大程度减少了环境污染的可能性，并且提锂试剂可以进行回收和再利用。与其他回收技术相比，该技术具有良好的经济效益和实用前景，有望推动锂电池行业的可持续发展。
研究详情请见原文：
Direct lithium extraction from spent batteries for efficient lithium recycling
https://doi.org/10.1016/j.scib.2024.02.034
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Science Bulletin