新技术可从废旧电池中提取锂 成本低于市面

美国伊利诺伊大学厄巴纳-香槟分校的研究人员近日公布了一项从报废锂离子电池中经济高效回收锂的新技术。相比传统从矿藏中开采锂的方式，这一方法成本更低、污染更小，有望成为锂供应链中的重要一环。

研究团队以报废锂电池为原料，先对电池进行拆解，并将其中活性物质溶解到有机溶剂中，制成含有锂和多种金属离子的“卤水”溶液。 在此基础上，科研人员开发出一种特殊电极材料，这是一种共聚物结构，既含有能特异性结合锂离子的分子单元，也包含对电流产生响应的功能单元。

当这一电极置入卤水溶液并施加电流时，它会像“海绵”一样只吸附锂离子，基本不带出其他金属，实现从混合金属溶液中选择性“抓取”锂的目的。经过释放与再生，电极可多次循环使用。

实验结果显示，这种电极在超过500个工作循环中仍能保持良好的电导和分离性能，说明其在实际工业应用中具有一定耐用性。 在经济性方面，研究团队估算，这项工艺回收每公斤锂的成本约为12.70美元，明显低于多种现有报废电池回收工艺。

作为对比，酸浸工艺每公斤锂的成本约为81至462美元，且会产生大量化学废弃物；高温熔炼法的成本约为每公斤36至126美元，分离锂与其他元素的效率相对较低。 因此，研究人员认为，新技术有望成为首个具有商业可行性的报废电池锂回收方案之一。

根据金属价格跟踪网站的数据，目前市场上锂商品的价格为每公斤约13.17美元左右。以此测算，新技术回收出的锂，其单位成本甚至略低于直接在市场上采购同等数量锂原料的价格。 这意味着，只要实现工程化放大和稳定运行，从“废电池中挖锂”在经济层面是有吸引力的选择。

研究负责人指出，这一工作展示了电化学分离技术在金属回收领域的广泛适用性，不仅适用于水溶液体系，也可用于常见的废旧电池有机浸出溶剂体系。 团队将本研究定位为一项“概念验证”，后续还需要在工艺放大、材料寿命和系统集成方面进行进一步优化，以适配大规模工业应用需求。

研究者认为，如果相关技术得以成熟与推广，有望构建更具循环性和可持续性的锂供应链，在提高锂供应安全的同时，降低传统采矿活动带来的生态破坏和碳排放压力。 相关论文已发表于《ACS Energy Letters》，并由伊利诺伊大学厄巴纳-香槟分校发布新闻稿进行介绍。