中國儲能網(wǎng)訊：美國伍斯特理工學(xué)院和阿貢國家實驗室科學(xué)家聯(lián)手，開發(fā)出一種新策略，能將低價值的電池廢物轉(zhuǎn)化為能量密度更高、長期性能強勁的下一代陰極材料。最新進展為電池回收開辟了一條更可持續(xù)、經(jīng)濟上也更可行的新路。相關(guān)研究論文發(fā)表于最新一期《化學(xué)循環(huán)》雜志。
研究示意圖。圖片來源：《化學(xué)循環(huán)》雜志
隨著電動汽車和儲能系統(tǒng)需求持續(xù)攀升，廢舊鋰離子電池的“退役潮”洶涌而至。磷酸鐵鋰電池因安全、成本低廉而日益普及，但傳統(tǒng)回收方法往往只能提取低價值的鋰鹽和鐵鹽，這大大削弱了回收的經(jīng)濟動力。
為此，團隊開發(fā)了一種“浸出輔助升級回收”策略。它能在常壓條件下保留電池材料的原始顆粒形態(tài)，同時將混合的報廢陰極材料（包括磷酸鐵鋰和鋰錳氧化物），轉(zhuǎn)化為高價值的鋰錳鐵磷酸鹽，讓超過95%的元素重獲新生，實現(xiàn)再利用。最新方法避開了高壓水熱合成，轉(zhuǎn)而依賴與現(xiàn)有濕法冶金基礎(chǔ)設(shè)施相兼容的加工條件，從而能大大掃清推廣先進電池回收技術(shù)的路障。
所得鋰錳鐵磷酸鹽陰極材料，不僅能量密度更高，循環(huán)穩(wěn)定性也十分強大。與傳統(tǒng)回收方法相比，該工藝減少了原材料的消耗、能源的耗費和廢水的產(chǎn)生。
團隊表示，這項工作不僅提高了回收效率，更彰顯了循環(huán)電池制造領(lǐng)域的一次轉(zhuǎn)變——從回收原材料，躍遷到將廢物升級為更有價值的下一代產(chǎn)品。
技術(shù)經(jīng)濟分析顯示，最新工藝在多種情景下均具備正向盈利能力，有力支撐了回收設(shè)施進化為循環(huán)電池供應(yīng)鏈中“價值生成中心”的潛力。
不過，團隊也坦言，該工藝在大規(guī)模部署前仍有挑戰(zhàn)需要跨越。工業(yè)電池廢物流的成分千差萬別，未來的工作需要著力改善雜質(zhì)管理、開展試點示范，并爭取讓回收商、制造商和政策制定者能協(xié)同作戰(zhàn)。
