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废锂电池回收利用绿色新技术

研发家 | 2025-05-03

近日，中国科技大学教授陈维课题组首次提出了一种基于电化学原理的绿色可持续废物回收管理模式，可以同时捕捉和转化废弃锂离子电池正极材料中的锂资源回收和工业废气中的氮氧化物污染物。研究结果最近在《自然-可持续发展》中发表。

研究小组巧妙地设计了一种回收无能量的方法，利用废气中二氧化氮的电化学还原电位与废弃电池正极材料之间的电化学氧化电位差，不仅成功回收了废弃电池正极材料中的锂资源，还将二氧化氮转化为高价值硝酸锂盐。同时，这一过程还可以实现大量的能量输出，为锂回收和污染物处理提供了一种全新的高效、环保和经济的解决方案。

具体来说，锂离子会自发地从废弃的锂电池正极材料中脱落到电解液中，而另一侧的二氧化氮会被还原为亚硝酸根。两者结合形成的亚硝酸锂是直接的电化学反应产物，产生0.4V左右的输出电压。电化学反应产物亚硝酸锂会被空气中的氧气进一步氧化，变成更稳定的硝酸锂产物。

进一步分析了科研人员提出的回收策略和传统回收策略在社会和环境保护方面的优缺点。根据电池回收过程中每个主要回收步骤的能耗、二氧化碳排放和成本收入的系统核算，提出的回收过程在能耗和二氧化碳排放方面远低于当前主流的回收策略，表明该策略在绿色可持续经济方面具有绝对的领先优势。分析成本收入值，表明提出的策略也优于其他四种传统回收策略。

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