锂离子电池回收技术初现曙光

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日前，《高级功能材料》杂志发表一项锂离子电池回收技术研究成果。美国莱斯大学研究人员使用微波辐射和易于生物降解的溶剂进行选择性锂回收的快速、高效且环保方法，突破了锂离子电池回收技术中的一个重大瓶颈。 电池是一种能产生电能的装置，在能源供给和储存方面扮演着非常重要的角色。当前，电池在生活的方方面面获得了广泛应用，成为目前新能源发展和利用的重要环节。作为能量的来源，电池可以获得具有一定电流和电压的稳定供电，受外界影响很小。除此之外，电池携带方便，操作简单，性能稳定。我们日常见到的电池大部分是化学电池，也就是能通过化学反应将化学能直接转变成电能的装置。

锂离子电池是以含锂化合物为正极材料的电池，在现代电子产品中被广泛使用。锂离子电池是一种二次电池，即充电电池，主要依靠锂离子在正极和负极之间移动来工作。锂离子电池的充放电过程，就是锂离子的嵌入和脱嵌过程。

一般而言，锂离子电池充电电流越大，充电越快，电池也越容易发热。锂的化学性质非常活泼，当电池充放电时，电池内部持续升温，活化过程中所产生的气体膨胀，使电池内压加大，压力达到一定程度，可能会导致电池破裂引起爆炸。因此，锂离子电池如果充电时间过长，发生爆炸的可能性就会加大。锂离子电池应贮存在干燥、通风的环境中，不能随意拆卸，若长期贮存每6个月充电一次。

全球对锂离子电池的需求逐渐增长，废旧锂离子电池回收对于缓解资源短缺和实现新能源产业可持续发展至关重要。因此无论是缓解资源短缺，还是实现新能源产业可持续发展，废旧锂离子电池回收都极其重要，但目前回收比例仍较低，在世界范围内还不足5%。

目前，锂离子电池回收技术主要有湿法冶金和火法冶金的组合方法，以及直接回收法。其中湿法冶金和火法冶金的组合方法是主要的回收形式。湿法冶金利用溶液从电池中提取和分离金属；火法冶金则通过热量将电池材料中的金属氧化物转化为金属或金属化合物。直接回收是去除阴极材料，以便再利用或修复。7月28日，中国矿业大学的研究人员在国际期刊《废物管理》上提出了一种新的废旧锂离子电池回收策略，以提高从废锂离子电池中提取锂的回收率。在这项研究中，锂回收率可达95.51%。

商业上可行的回收技术将提高锂离子电池的可持续性，并作为减缓气候变化的关键工具。锂离子电池回收并非没有挑战，电池设计和阴极成分的复杂性是电池回收的常见障碍，回收操作需要对电池进行拆卸。建立锂离子电池的利用与回收体系是一个系统工程，需要电池设计、回收技术等多方面的协同创新。未来，电池成分和设计必须在电池上注明并编码，以便直接回收利用。

西北师范大学博士生导师 莫尊理 西北师范大学硕士研究生 成青松