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【演讲嘉宾】马全新丨废旧锂离子电池正极材料选择性提锂与修复再生研究进展

10月14日,2026中国动力电池回收利用行业年会在江西省赣州市格兰云天国际酒店开幕。本届大会以“绿循锂源・低碳再生”为主题,由动力电池回收网、电池工业网主办,中国电子节能技术协会电池回收利用委员会、中国电子材料行业协会电池材料分会指导支持。

大会聚焦关键技术、产业转型开展深度对话,邀请了众多电池回收产业领袖及创新先锋研判产业演进方向,分享技术实践案例。

主题演讲环节,江西理工大学材料与工程学院教授马全新,进行了以《废旧锂离子电池正极材料选择性提锂与修复再生研究进展》为题的演讲。

演讲开始时,马全新简单介绍了研究展开的背景。

当前国家大力发展新能源,锂电池、光伏、风电这“新三样”撑起了中国绿色出口的半壁江山,也重塑了全球能源格局。

而动力电池与储能电池成为新能源的重要一环,价值愈发凸显。环境方面,锂电池含有重金属和有机溶剂,处理不当会污染土壤和水体;资源方面,退役动力电池为例,其主要金属总体含量比原生矿的金属品位高出约10倍,而我国锂、钴、镍对外依存度分别约70%、95%、85%,再生利用正是对冲“卡脖子”风险的战略通道。

现阶段,欧洲较多采用火法湿法联合工艺,就是高温熔炼,先把塑料、电解液烧掉,金属变成合金,再拿去湿法精炼。国内则湿法工艺则是主流,先把电池放电、拆解、破碎,分出铜铝和黑粉,再用酸把锂、镍、钴、锰溶出来,做成碳酸锂、硫酸镍钴锰。

湿法工艺的有点非常明显,回收率高、产品纯度高、能耗低。但也存在工艺流程长、药剂消耗大、废水废渣压力也很大。

针对上述问题,马全新教授带领团队在正极材料选择性提锂与修复再生领域开展深入研究。

后续演讲主要围绕几方面展开:一是草酸和氢气还原技术的研究,二是利用硫酸和氧气的氧化技术体系研究,三是提锂渣高值化利用的研究,四是失效磷酸铁锂材料均质化再生。

草酸和氢气还原技术:团队引入氢气做还原研究,经热力学、动力学分析及工艺优化将锂浸出率提至94%,机理是氢诱导降表面金属价促锂脱出,最终产物可重制正极性能对标商品化产品,该工艺能耗仅为传统的11%,温室气体排放仅为传统的60%。

硫酸和氧气的氧化技术:经热力学、动力学分析及多参数优化,明确酸度是锂浸出关键,氧气起协同作用,铝浸出率可达55.5%、镍浸出率25%,对比不同反应体系并做物化表征,优化合成工艺后放电容量达182毫安时,100次循环容量保持率51%。

失效磷酸铁锂材料均质化再生:通过空气诱导使材料结构重排,结合预氧化后再还原的工艺,可顺利推出磷酸铁,电化学验证容量可达145毫安时以上。目前,当前团队正深入探究背后机理。

以上根据现场录音整理,未经本人校验审核。


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