12月11日上午,2025中国动力电池回收利用行业年会在武汉光谷潮漫凯瑞国际酒店开幕。
本届年会由中国电子节能技术协会电池回收利用委员会、格林美集团(武汉动力电池再生)、动力电池回收网联合主办,武汉瑞科美新能源有限责任公司、山东动力电池回收利用协会、江西省动力电池回收利用协会等协办。
大会以“绿色循环·高效提锂”为主题,汇聚电池回收利用产业界知名专家学者和优秀企业代表围绕电池回收及高效提锂技术等议题展开深度交流和对话,为动力电池回收产业高质量、可持续发展注入新动能。
大会主题演讲环节,武汉大学资源与环境学院尹华意教授进行了以《电化学锂资源提取与回收》为题的演讲。
尹华意教授认为,电池回收是关系到资源可持续利用和环境保护的关键环节。从环境角度来讲,退役锂离子电池的不当处理会对环境和人类健康构成威胁;从资源角度来讲,电池回收是支撑未来锂电池绿色和资源可持续发展的关键。
目前,电池回收主要存在提取冶金、电极材料再生、梯次利用、高值化利用等几种回收路线,以及湿法回收、火法回收工艺。
通过对上述两种回收工艺进行分析,尹华意教授认为湿法回收工艺在放电、拆解、分选环节存在电解液处理困难、正负极材料分离不彻底、对工人健康存在危害、存在爆炸等安全隐患;浸出环节存在酸性溶液腐蚀性强、废液产量大,溶解过程带入杂质多,除杂步骤复杂等问题;萃取除杂环节则面临萃取过程复杂、步骤多,反萃过程会产生大量的废液,萃取剂成本较高等难题。同样的,火法回收工艺存在能耗高、废气排放量大、后续提锂困难、合金还需要走酸浸和萃取、流程长等难题待解。
为此,尹华意教授提出了电化学法浸出提锂的方法。
在接下来的演讲中,尹华意教授首先介绍了锂回收的基本流程和浸出原理,和锂浸出的基本策略。现阶段,锂浸出分为完全浸出和选择性浸出两种方式,其中完全浸出会将电池中的锂及其他金属成分尽可能全部溶解到浸出液中,不考虑金属之间的分离和选择性,而选择性浸出则可以控制浸出条件,使锂优先溶解到浸出液中,实现锂与其他金属的初步分离。
接下来,他分别介绍了团队在电化学阴极浸出、电化学阳极浸出、电化学双极浸出方面的研究。
电化学阴极浸出是指利用电子为还原剂替代其它化学还原剂,同时电极材料可以自动从电极上剥离。随后,尹华意教授展示了电极剥离浸出过程、阴极浸出过程等内容。
电化学阳极浸出的氧化反应公式可表示为LiFePO₄- e⁻→ FePO₄+ Li⁺,具有高效浸出能力、低化学品消耗等优势。随后,尹华意教授简单分析了LiFePO4在水溶液中的电化学行为、阳极浸出效率和产物、阳极浸出过程、阳极浸出动力学等。
电化学双极浸出方面,尹华意教授采用了电化学对称电解的方法,既阳极和阴极分别发生氧化反应和还原反应,且这两种反应在化学性质、反应机理或产物生成上具有相似性或互补性。
尹华意教授认为,电化学提锂出作为一种先进的材料处理技术,具有显著优势。首先,电化学可替代化学试剂,减少试剂用量;其次,电化学可以精准调节氧化还原,反应可控;最后,电化学可耦合新能源,绿色环保。
来源:电池工业网
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