2023-09-07 10:24
锂离子电池是平板电脑、手机和汽车的主要动力来源。随着市场对电力存储的不稳定可再生能源的需求不断增长，对锂离子电池的需求也越来越高。但是，目前锂金属资源有限、成本较高，而且含有毒物质的废旧电池数量增加。
（图片来源：onlinelibrary.wiley.com）
据外媒报道，在德国期刊《应用化学》（Angewandte Chemie）上，中国研究人员介绍了一种从废旧锂离子电池中回收锂的新方法。
锂离子电池回收是一项艰巨的任务，回收优质锂以供再次使用的过程复杂且昂贵。大多数回收工艺的目标是从阴极（电池放电时大部分锂所在的位置）中提取锂。然而，这些锂会与阴极中的其他金属一起沉淀出来，难以进行分离。
从阳极（主要由石墨构成）中提取锂的效率明显更高，并且可以在不预先对电池放电的情况下进行。然而，由于具有高反应性，如果像平常一样用水溶液浸出阳极中的锂，起火和爆炸的风险很高。这些反应可能释放大量能量并产生氢气。
中国科学院化学研究所（ICCAS）和中国科学院大学（UCAS）郭玉国和孟庆海负责的团队现已开发出可以避免这些问题的替代方法。研究人员使用非质子有机溶液代替水，从阳极中回收锂。非质子物质不能释放任何氢离子，因此不能形成氢气。
该溶液由多环芳烃（PAH）和作为溶剂的醚组成。某些PAH可以从石墨阳极中吸收带正电的锂离子和一个电子。在温和的条件下，这种氧化还原反应可控且非常有效。利用四甘醇二甲醚中的PAH芘，几乎可以完全溶解阳极中的活性锂。
另一优点是，由此产生的锂-PAH溶液可以直接用作反应物，例如，在预处理或再生废旧阴极时向新阳极添加锂。PAH/溶剂系统可以进行调整，以针对所处理的材料进行优化。
这种回收工艺高效且成本低，不仅降低了安全风险，而且有助于避免浪费，为可持续回收锂离子电池开辟了新前景。
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