中科院突破三元锂电池回收技术，实现关键金属高效绿色回收

中科院突破三元锂电池回收技术，实现关键金属高效绿色回收

中国科学院理化技术研究所闻利平研究团队在废旧三元锂电池回收领域取得重大突破，开发出一种新型绿色浸出体系，实现了关键金属资源的高效回收。这一技术突破不仅解决了当前电池回收过程中存在的资源利用率低、酸碱消耗大、工艺流程长等问题，还为推动我国新能源汽车产业的可持续发展提供了重要支撑。

随着新能源汽车市场的快速发展，废旧锂电池的处置问题日益凸显。据统计，我国新能源汽车产销量已连续9年保持全球第一位，庞大的市场规模背后，是数量庞大的退役电池。这些电池如果处理不当，不仅会造成环境污染，还会导致宝贵金属资源的浪费。

三元锂电池，作为新能源汽车的“心脏”，含有镍、钴、锰等高价值金属。对废旧锂电池进行高效回收处理，不仅可以减轻对生态环境的危害，还可以防止这些金属的流失，减少对原生矿产资源的依赖。因此，开发更加绿色、经济的回收技术迫在眉睫。

闻利平研究团队开发的新型绿色浸出体系，主要针对废旧三元电池正极材料中关键金属资源的分离与回收。该体系具有以下显著优势：

• 选择性分离：可一步实现富镍三元电池中镍元素的优先选择性沉淀，以及锂、钴、锰的高效浸出。
• 高效率：锂、钴、锰的浸出效率达到98%以上，镍的沉淀效率达到97%以上。
• 短流程：整个选择性分离过程在100℃的浸出温度下仅需50分钟。
• 高纯度：最终获得的镍产品纯度接近99.9%。

这一技术突破的关键在于创新性的选择性协同配位效应。研究团队通过DFT模拟和同步辐射表征等关键技术，深入探究了低共熔溶剂（DESs）与不同金属元素的结合规律及选择性分离机理。这种新型浸出体系不仅制备简便、成本低廉，而且可循环使用，具有良好的经济性和环保性。

传统的电池回收技术普遍存在以下问题：

• 资源利用率低
• 酸碱消耗量大
• 工艺流程长
• 广泛使用有毒有害萃取剂

而中科院理化所开发的新型绿色浸出体系则克服了这些缺点。与现有技术相比，该体系具有以下优势：

1. 环保性：采用绿色浸出剂，避免了传统酸碱法带来的环境污染问题。
2. 经济性：原料价廉易得，制备简单，运行成本低。
3. 效率高：反应时间短，温度要求低，能耗少。
4. 产品质量高：获得的金属产品纯度高，可以直接用于生产新的电池材料。

这一突破性技术的出现，有望为我国电池回收产业带来革命性的变化。目前，我国已建成全球规模最大、产业链最全的动力电池产业体系。随着“双碳”目标的推进和美丽中国建设的加快，环保产业、新能源产业将迎来前所未有的发展机遇。

从行业趋势来看，动力电池回收利用行业正吸引大量资本进入。例如，江西赣州的电池回收企业赛可韦尔已完成超亿元A轮融资，并获得超3亿元的银行授信。同时，行业标准也在逐步完善，如《退役动力电池物流运输通用要求》已于2024年4月正式实施。

中科院理化所的这项研究成果已发表在国际知名学术期刊《Advanced Functional Materials》上，显示出其在国际上的领先地位。随着技术的进一步完善和商业化应用，有望为我国在电池回收领域建立新的竞争优势。

总结而言，中科院理化所在三元锂电池回收技术上的突破，不仅展示了我国在新能源领域的技术创新实力，更为解决全球性的电池回收难题提供了新的思路和方案。这一技术的广泛应用，将为实现资源的循环利用、推动新能源汽车产业的可持续发展做出重要贡献。