據(jù)同濟(jì)大學(xué)消息，近日，同濟(jì)大學(xué)材料科學(xué)與工程學(xué)院王超團(tuán)隊(duì)關(guān)于鋰離子電池高效回收的最新成果發(fā)表于《自然·可持續(xù)發(fā)展》。
隨著全球鋰離子電池產(chǎn)量不斷增加，確保鋰離子電池相關(guān)資源的供應(yīng)變得愈發(fā)關(guān)鍵。因此，鋰離子電池回收已成為行業(yè)可持續(xù)發(fā)展的必然選擇。大規(guī)模退役鋰離子電池的回收對于資源保護(hù)和環(huán)境可持續(xù)發(fā)展具有重要意義。直接回收作為一種有前景的電池回收方式，相較于火法冶金和濕法冶金可減少廢棄物的產(chǎn)生，但其工藝通常復(fù)雜且耗時(shí)，并且在分離電極材料與集流體方面存在困難。因此，尋找簡化直接回收工藝的方法具有重要意義。
4月3日，國際頂級期刊《自然·可持續(xù)發(fā)展》（Nature Sustainability）在線發(fā)表了同濟(jì)大學(xué)材料科學(xué)與工程學(xué)院王超特聘研究員團(tuán)隊(duì)的最新文章“Electrode separation via water electrolysis for sustainable battery recycling”，為利用電解水產(chǎn)氣實(shí)現(xiàn)鋰離子電池高效回收提供了新的路徑和可能性。
研究團(tuán)隊(duì)成功開發(fā)了一種電解水產(chǎn)氣分離（WES）方法，實(shí)現(xiàn)了電池極片中涂層與金屬集流體的高效分離。該方法利用電解水過程中產(chǎn)生的氣體，實(shí)現(xiàn)快速分離且無有毒有害物質(zhì)排放。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，WES再生技術(shù)兼容各類廢舊電池及邊角料電極，可實(shí)現(xiàn)大于99.5%的活性材料回收率與近100%的金屬集流體回收率，并保持箔材結(jié)構(gòu)完整。此外，WES技術(shù)還具備多功能性，可通過電極設(shè)計(jì)及電壓/電流調(diào)控，實(shí)現(xiàn)活性物質(zhì)中的鋰空位修復(fù)與鋰資源提取。與傳統(tǒng)方法相比，該技術(shù)不僅能在秒級完成極片分離，還可降低約91%的能耗和溫室氣體排放，同時(shí)具備低污染、高回收材料質(zhì)量等優(yōu)勢，為鋰離子電池的高效、環(huán)保回收提供了創(chuàng)新性解決方案。
同濟(jì)大學(xué)材料科學(xué)與工程學(xué)院為論文第一完成單位，學(xué)院2024級博士生楊方舟為論文第一作者，學(xué)院王超特聘研究員、李灑副研究員，麻省理工學(xué)院李巨教授和華中科技大學(xué)黃云輝教授為論文通訊作者。該研究工作得到國家重點(diǎn)研發(fā)項(xiàng)目和上海市浦江人才計(jì)劃的資助。
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