我国科学家提出退役锂电协同尾渣升级回收策略

高温焦耳热处理实现退役锂电和浸出渣升级回收 图源：广州能源研究所

来自中国科学院广州能源研究所的消息显示，随着锂电池退役量持续攀升，其清洁回收技术被视为新能源产业健康发展的保障，因而回收策略成为学术界和产业界的关注焦点。目前，退役锂电回收的研究重点是湿法冶金或加热直接修复，其主要侧重于金属高效提取或恢复原有电池性能，但对阴极材料的高价值特性探索有限。焦耳加热技术作为一种创新性的回收方法体系，为高价值利用退役锂电阴极材料提出了新的概念。

近日，中国科学院广州能源研究所研究员袁浩然团队联合过程工程研究所研究员杨军，提出了针对退役LiMn₂O₄电池阴极材料（S-LMO）与浸出渣磷酸铁（S-FP）的协同处置技术，即通过焦耳高温冲击活化水浸，实现金属锂的快速浸出，该技术浸出率达99%以上。进一步，研究人员通过调整焦耳热参数，对S-LMO和S-FP进行结构调整和过渡金属替换，进而升级回收为高能量密度的聚阴离子阴极材料LiMnFePO₄（R-LMFP）。

这一研究大幅缩短了退役锂电池阴极材料回收锂的时间，显著提升了LMFP阴极材料合成效率，为解决退役锂电池阴极材料与浸出渣的协同处置提供了新思路。

相关研究成果以High Performance Phosphate Cathode from Revitalizing Spent Battery Slag via Joule-Heating为题，发表在《物质》（Matter）上。研究工作得到国家自然科学基金委员会、中国科学院、广东省的支持。