电动汽车的大规模采用和有限金属资源的枯竭使得回收锂离子电池(LIB)势在必行。然而,目前的火法冶金和湿法冶金回收路线主要针对LiCoO2开发,能源投入大,加工过程繁琐;因此,迫切需要替代的多功能和绿色方法。
基于此,苏州大学Wei Zhang,天津工业大学Donghai Mei,吉林大学于吉红院士利用析氢反应(HER)作为概念证明,探索了一种通过催化剂重构从锂离子电池中完全回收金属的新策略。
文章要点
1)采用LIBs的阴极催化反应,近100%的金属(例如Li、Fe、Co、Ni和Mn)随着催化剂重构为氢氧化物而被提取。
2)机理研究表明,催化剂重构回收是由质子或氢氧根离子辅助的。这种绿色氢耦合回收方法通常适用于所有主要类型的阴极,包括聚阴离子、层状和尖晶石氧化物,例如LiCoO2、LiNi0.8Mn0.1Co0.1O2、LiNi0.33Mn0.33Co0.33O2、LiNi0.8Co0.15Al0.05O2、LiMn2O4 和 LiFePO4,并扩展到实际用过的软包电池。
参考文献
Yuan Zhang, et al, Complete Metal Recycling from Lithium-Ion Batteries Enabled by Hydrogen Evolution Catalyst Reconstruction, J. Am. Chem. Soc., 2023
DOI: 10.1021/jacs.3c10188
https://doi.org/10.1021/jacs.3c10188