記者10日從昆明理工大學冶金與能源工程學院獲悉，該院華一新教授團隊近日在低共熔溶劑回收廢舊鋰離子電池領域取得重要研究進展，不僅為廢舊電池的有效回收提供了新思路，也為全球鋰離子電池市場的可持續(xù)發(fā)展注入了強勁動力。相關研究成果發(fā)表在國際期刊《e科學》上。
隨著全球鋰離子電池市場的快速增長，廢舊電池的處理問題日益凸顯。廢舊電池中蘊含的有價金屬如鋰、鈷等若能得到有效回收，不僅能緩解原材料枯竭的壓力，還能顯著降低環(huán)境污染。然而，傳統的回收方法存在諸多難題，如鋰在水溶液中難以沉淀、需添加多種沉淀劑回收過渡金屬等。
為此，昆明理工大學教授華一新、副教授汝娟堅等人有針對性地提出了基于水平衡調節(jié)低共熔溶劑中離子競爭配位的創(chuàng)新策略。該策略通過精準調控溶劑中的水分含量，實現了材料循環(huán)與溶劑循環(huán)的雙循環(huán)回收，有效提高了廢舊電池中有價金屬的回收效率。
值得一提的是，該團隊首次在低共熔溶劑中實現了鋰的優(yōu)先提取及鈷的精準分離。這一突破性進展得益于氯化膽堿-草酸-水低共熔溶劑的獨特優(yōu)勢，其低黏度、高溶解性和選擇性析出含鋰化合物的特性，使得鋰的優(yōu)先提取成為可能。更重要的是，整個過程中無須添加還原劑和沉淀劑，大大降低了回收成本和環(huán)境風險。
此外，團隊還首次系統分析了水含量對低共熔溶劑中離子競爭配位的調節(jié)機制。通過分子動力學模擬，揭示了水含量及浸出溫度對離子競爭配位的影響，進一步闡明了鋰的優(yōu)先析出和鈷的精準分離機理。這一成果，不僅為廢舊電池中有價金屬的回收提供了理論支撐，還為其他類型電池材料的回收提供了借鑒。
目前，這一創(chuàng)新策略已成功廣泛適用于多種鋰離子電池正極材料的回收，為廢舊電池材料的資源化利用開辟了新路徑。“我們有理由相信，未來隨著新技術的不斷推廣和應用，廢舊電池將不再是‘廢物’，而是寶貴的資源，為綠色可持續(xù)發(fā)展貢獻力量。”華一新說。
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