高溫焦耳熱處理實現(xiàn)退役鋰電和浸出渣升級回收 圖源：廣州能源研究所
來自中國科學(xué)院廣州能源研究所的消息顯示，隨著鋰電池退役量持續(xù)攀升，其清潔回收技術(shù)被視為新能源產(chǎn)業(yè)健康發(fā)展的保障，因而回收策略成為學(xué)術(shù)界和產(chǎn)業(yè)界的關(guān)注焦點。目前，退役鋰電回收的研究重點是濕法冶金或加熱直接修復(fù)，其主要側(cè)重于金屬高效提取或恢復(fù)原有電池性能，但對陰極材料的高價值特性探索有限。焦耳加熱技術(shù)作為一種創(chuàng)新性的回收方法體系，為高價值利用退役鋰電陰極材料提出了新的概念。
近日，中國科學(xué)院廣州能源研究所研究員袁浩然團(tuán)隊聯(lián)合過程工程研究所研究員楊軍，提出了針對退役LiMn2O4電池陰極材料（S-LMO）與浸出渣磷酸鐵（S-FP）的協(xié)同處置技術(shù)，即通過焦耳高溫沖擊活化水浸，實現(xiàn)金屬鋰的快速浸出，該技術(shù)浸出率達(dá)99%以上。進(jìn)一步，研究人員通過調(diào)整焦耳熱參數(shù)，對S-LMO和S-FP進(jìn)行結(jié)構(gòu)調(diào)整和過渡金屬替換，進(jìn)而升級回收為高能量密度的聚陰離子陰極材料LiMnFePO4（R-LMFP）。
這一研究大幅縮短了退役鋰電池陰極材料回收鋰的時間，顯著提升了LMFP陰極材料合成效率，為解決退役鋰電池陰極材料與浸出渣的協(xié)同處置提供了新思路。
相關(guān)研究成果以High Performance Phosphate Cathode from Revitalizing Spent Battery Slag via Joule-Heating為題，發(fā)表在《物質(zhì)》（Matter）上。研究工作得到國家自然科學(xué)基金委員會、中國科學(xué)院、廣東省的支持。
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