記者10日從昆明理工大學(xué)冶金與能源工程學(xué)院獲悉，該院華一新教授團(tuán)隊(duì)近日在低共熔溶劑回收廢舊鋰離子電池領(lǐng)域取得重要研究進(jìn)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(chǎng)的可持續(xù)發(fā)展注入了強(qiáng)勁動(dòng)力。相關(guān)研究成果發(fā)表在國(guó)際期刊《e科學(xué)》上。
隨著全球鋰離子電池市場(chǎng)的快速增長(zhǎng)，廢舊電池的處理問(wèn)題日益凸顯。廢舊電池中蘊(yùn)含的有價(jià)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(tǒng)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(guò)渡金屬等。
為此，昆明理工大學(xué)教授華一新、副教授汝娟堅(jiān)等人有針對(duì)性地提出了基于水平衡調(diào)節(jié)低共熔溶劑中離子競(jìng)爭(zhēng)配位的創(chuàng)新策略。該策略通過(guò)精準(zhǔn)調(diào)控溶劑中的水分含量，實(shí)現(xiàn)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(jià)金屬的回收效率。
值得一提的是，該團(tuán)隊(duì)首次在低共熔溶劑中實(shí)現(xiàn)了鋰的優(yōu)先提取及鈷的精準(zhǔn)分離。這一突破性進(jìn)展得益于氯化膽堿-草酸-水低共熔溶劑的獨(dú)特優(yōu)勢(shì)，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(gè)過(guò)程中無(wú)須添加還原劑和沉淀劑，大大降低了回收成本和環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)。
此外，團(tuán)隊(duì)還首次系統(tǒng)分析了水含量對(duì)低共熔溶劑中離子競(jìng)爭(zhēng)配位的調(diào)節(jié)機(jī)制。通過(guò)分子動(dòng)力學(xué)模擬，揭示了水含量及浸出溫度對(duì)離子競(jìng)爭(zhēng)配位的影響，進(jìn)一步闡明了鋰的優(yōu)先析出和鈷的精準(zhǔn)分離機(jī)理。這一成果，不僅為廢舊電池中有價(jià)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(kāi)辟了新路徑。“我們有理由相信，未來(lái)隨著新技術(shù)的不斷推廣和應(yīng)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(xiàn)力量。”華一新說(shuō)。
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