鋰離子電池是平板電腦、手機(jī)和汽車的主要?jiǎng)恿碓?。隨著市場(chǎng)對(duì)電力存儲(chǔ)的不穩(wěn)定可再生能源的需求不斷增長，對(duì)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?cái)?shù)量增加。

  

（圖片來源：onlinelibrary.wiley.com）

  據(jù)外媒報(bào)道，在德國期刊《應(yīng)用化學(xué)》（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(xiàng)艱巨的任務(wù)，回收優(yōu)質(zhì)鋰以供再次使用的過程復(fù)雜且昂貴。大多數(shù)回收工藝的目標(biāo)是從陰極（電池放電時(shí)大部分鋰所在的位置）中提取鋰。然而，這些鋰會(huì)與陰極中的其他金屬一起沉淀出來，難以進(jìn)行分離。

  從陽極（主要由石墨構(gòu)成）中提取鋰的效率明顯更高，并且可以在不預(yù)先對(duì)電池放電的情況下進(jìn)行。然而，由于具有高反應(yīng)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(fēng)險(xiǎn)很高。這些反應(yīng)可能釋放大量能量并產(chǎn)生氫氣。

  中國科學(xué)院化學(xué)研究所（ICCAS）和中國科學(xué)院大學(xué)（UCAS）郭玉國和孟慶海負(fù)責(zé)的團(tuán)隊(duì)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(jī)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(gè)電子。在溫和的條件下，這種氧化還原反應(yīng)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(diǎn)是，由此產(chǎn)生的鋰-PAH 溶液可以直接用作反應(yīng)物，例如，在預(yù)處理或再生廢舊陰極時(shí)向新陽極添加鋰。PAH/溶劑系統(tǒng)可以進(jìn)行調(diào)整，以針對(duì)所處理的材料進(jìn)行優(yōu)化。

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