废旧锂离子电池材料的回收与应用

陈溢，张一菲，余宇峰，贾曼曼，陈浩

(华中科技大学化学与化工学院，湖北省生物无机化学与材料医学重点实验室，湖北 武汉 430074)

0 引言

锂离子电池是一种依靠锂离子在正极和负极之间来回穿梭而工作的二次电池。由于其具有能量密度高、体积小、质量轻、温度范围广、无记忆效应、寿命长及安全性好等诸多优点，目前已逐步取代传统二次电池，广泛用于移动电子设备、医疗等各种领域。近年来，锂离子电池消耗量越来越大，对自然资源和环境保护带来巨大压力，与此同时，废旧锂离子电池回收行业也发展迅速。截至2017年底，钢铁、废有色金属、废玻璃、废电池等十大类别的再生资源回收总量为2.82亿吨，同步增长11%，其中废电池涨幅最为明显，为46.7%[1]。但总体而言，废旧锂离子电池回收才刚刚起步，仍具有广阔的市场前景。对废旧锂离子电池材料进行回收不仅能有效减少金属离子泄漏所造成的污染环境，还能在一定程度上减少人们对自然资源的依赖。废旧锂离子电池中主要金属成分有Li、Co、Mn、Ni、Al、Cu，若能高效回收这些金属，矿产资源的消耗会明显降低。与此同时，电池中的石墨若能循环利用，也将会产生可观的经济效益及社会效益。因此，回收废旧锂离子电池材料具有重要意义。本文综述了近年来废旧锂离子回收过程的研究进展，依次分析了预处理、浸出、有价金属回收和石墨回收过程中的主要方法和发展趋势，并对回收的金属和石墨的应用进行了总结与展望。……