高效温和废旧锂离子电池回收

锂离子电池(LIB)为平板电脑和手机等便携式设备以及越来越多的车辆提供电力。随着需要电力存储的不稳定可再生能源比例的增加，需要越来越多的锂离子电池，锂价格上涨，资源减少，含有有毒物质的废电池数量增加。

在《AngewandteChemie》杂志上，研究人员介绍了一种从废锂离子电池中回收锂的新方法。

锂离子电池的回收是一项艰巨的任务。回收质量足够高以供再次使用的锂是复杂且昂贵的。大多数回收过程的目标是从阴极(放电电池中大部分锂所在的位置)中提取锂。然而，它随后会与阴极中含有的其他金属一起沉淀出来，必须费力地将其分离。

从主要由石墨组成的阳极中提取的效率明显更高，并且可以在不预先对电池放电的情况下进行。然而，由于其高反应性，如果像平常一样用水溶液浸出阳极，则火灾和爆炸的风险很高。这些反应释放大量能量并可能产生氢气。

中国科学院化学研究所(ICCAS)和中国科学院大学(UCAS)郭玉国和孟庆海领导的团队现已开发出一种替代方法来避免这些问题。他们使用非质子有机溶液代替水从阳极回收锂。非质子物质不能释放任何氢离子，因此不能形成氢气。

该溶液由多环芳烃(PAH)和作为溶剂的醚组成。某些多环芳烃可以从石墨阳极吸收带正电的锂离子和一个电子。在温和的条件下，这种氧化还原反应是受控的并且非常有效。使用四甘醇二甲醚中的PAH芘，可以几乎完全溶解阳极中的活性锂。

另一个优点是，所得的锂-PAH溶液可以直接用作试剂，例如，在预处理中向新阳极添加锂或再生废阴极。PAH/溶剂系统可以变化，以针对所处理的材料进行优化。

这种回收过程高效且廉价，降低了安全风险，避免了浪费，为锂离子电池的可持续回收开辟了新的前景。