
莱斯大学化学与生物分子工程系主任西巴尼·丽莎·比斯瓦尔表示:“我们提出了一个基本问题:如果给电池充电会将锂从正极中析出,为什么不利用同样的反应进行回收呢?通过将这种化学反应与小型电化学反应器相结合,我们可以干净地分离锂,并生产出制造商所需的特定盐类。”该研究成果已在《焦耳》期刊发表。
研究团队采用零间隙膜电极反应器,仅依靠电力、水和电池废料完成回收过程。该系统在处理磷酸铁锂等正极材料时,锂离子会通过阳离子交换膜进入水流,与氢氧根结合形成纯度超过99%的氢氧化锂。该工艺每公斤废料能耗最低仅需103千焦耳,较传统酸浸法显著降低。
莱斯大学化学与生物分子工程系副教授王浩田指出:“直接生产高纯度氢氧化锂可以缩短其重新用于新电池的路径。这意味着更少的加工步骤、更少的浪费和更具韧性的供应链。”实验显示该技术适用于多种电池体系,包括磷酸铁锂、锰酸锂和镍锰钴电池。
研究人员已完成20平方厘米反应器的千小时稳定性测试,处理了57克工业黑料并实现近90%的锂回收率。团队还演示了直接从铝箔电极卷对卷加工技术,为自动化回收生产线提供了可行性方案。这项锂电池回收技术通过优化反应器设计和分离膜性能,展现出良好的工业化应用前景。
(来源:维度网)