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中南EES：內(nèi)置陰離子平衡策略助力高經(jīng)濟(jì)性回收廢舊鋰離子電池

回收利用廢舊鋰離子電池（LIB）對(duì)于解決環(huán)境和全球可持續(xù)發(fā)展問(wèn)題至關(guān)重要。濕法化學(xué)萃取有價(jià)金屬是目前最實(shí)用的處理技術(shù)，但由于過(guò)量的化學(xué)品消耗和隨之而來(lái)的二次污染，該技術(shù)具有挑戰(zhàn)性。

圖1 氧壓浸出設(shè)備示意及回收工藝條件

中南大學(xué)紀(jì)效波、胡久剛等提出了一種內(nèi)置陰離子平衡策略，以高原子經(jīng)濟(jì)性回收廢舊磷酸鐵鋰（sLFP）正極。具體而言，通過(guò)氧還原產(chǎn)生的OH-和sLFP釋放的PO₄^3-之間的陰離子平衡，在氧壓下的去離子水中成功實(shí)現(xiàn)了鋰和磷的選擇性提取。形成的LiFePO₄OH相將鋰的浸出效率限制在65.6%，因此在加入低H₃PO₄/Li摩爾比的磷酸后，通過(guò)重建陰離子平衡進(jìn)一步提取被截留的鋰。

圖2 sLFP在H₃PO₄供應(yīng)體系中的浸出行為

浸出的鋰和磷酸鹽可作為L(zhǎng)i₃PO₄產(chǎn)品定量回收，整個(gè)回收過(guò)程不產(chǎn)生額外的含鹽廢水。得益于低試劑消耗和高原子經(jīng)濟(jì)性，該研究展示了一條實(shí)用的濕法冶金回收路線，具有卓越的效率和更低的碳足跡，從而為廢舊鋰電池的大規(guī)?；厥仗峁┝艘环N具有顯著經(jīng)濟(jì)和環(huán)境效益的可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略。

圖3 用于sLFP回收的內(nèi)置陰離子平衡策略及經(jīng)濟(jì)性評(píng)估

Built-in anionic equilibrium for atom-economic recycling of spent lithium-ion batteries.?Energy & Environmental Science 2023. DOI: 10.1039/d3ee00571b

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