鋰離子電池是平板電腦、手機和汽車的主要動力來源。隨著市場對電力存儲的不穩(wěn)定可再生能源的需求不斷增長，對鋰離子電池的需求也越來越高。但是，目前鋰金屬資源有限、成本較高，而且含有毒物質(zhì)的廢舊電池數(shù)量增加。

  

（圖片來源：onlinelibrary.wiley.com）

  據(jù)外媒報道，在德國期刊《應用化學》（Angewandte Chemie）上，中國研究人員介紹了一種從廢舊鋰離子電池中回收鋰的新方法。

  鋰離子電池回收是一項艱巨的任務，回收優(yōu)質(zhì)鋰以供再次使用的過程復雜且昂貴。大多數(shù)回收工藝的目標是從陰極（電池放電時大部分鋰所在的位置）中提取鋰。然而，這些鋰會與陰極中的其他金屬一起沉淀出來，難以進行分離。

  從陽極（主要由石墨構成）中提取鋰的效率明顯更高，并且可以在不預先對電池放電的情況下進行。然而，由于具有高反應性，如果像平常一樣用水溶液浸出陽極中的鋰，起火和爆炸的風險很高。這些反應可能釋放大量能量并產(chǎn)生氫氣。

  中國科學院化學研究所（ICCAS）和中國科學院大學（UCAS）郭玉國和孟慶海負責的團隊現(xiàn)已開發(fā)出可以避免這些問題的替代方法。研究人員使用非質(zhì)子有機溶液代替水，從陽極中回收鋰。非質(zhì)子物質(zhì)不能釋放任何氫離子，因此不能形成氫氣。

  該溶液由多環(huán)芳烴（PAH）和作為溶劑的醚組成。某些PAH可以從石墨陽極中吸收帶正電的鋰離子和一個電子。在溫和的條件下，這種氧化還原反應可控且非常有效。利用四甘醇二甲醚中的PAH芘，幾乎可以完全溶解陽極中的活性鋰。

  另一優(yōu)點是，由此產(chǎn)生的鋰-PAH 溶液可以直接用作反應物，例如，在預處理或再生廢舊陰極時向新陽極添加鋰。PAH/溶劑系統(tǒng)可以進行調(diào)整，以針對所處理的材料進行優(yōu)化。

  這種回收工藝高效且成本低，不僅降低了安全風險，而且有助于避免浪費，為可持續(xù)回收鋰離子電池開辟了新前景。