近日，中國(guó)科學(xué)院大連化學(xué)物理研究所陳忠偉院士團(tuán)隊(duì)在退役動(dòng)力電池的可持續(xù)回收方面取得進(jìn)展，突破現(xiàn)階段萃取-沉淀-煅燒復(fù)雜三步法工藝，基于可持續(xù)浸出和共沉淀的再生策略，提出一步法退役鋰離子電池正極高質(zhì)量再生方案和向下一代動(dòng)力電池正極材料轉(zhuǎn)變的新途徑，使正極材料成本分別降低38.3%和73.6%，獲得全新低成本高性能下一代儲(chǔ)能電池，有望加快動(dòng)力電池先進(jìn)回收技術(shù)的推廣和應(yīng)用，推動(dòng)電池回收行業(yè)商業(yè)化快速發(fā)展。相關(guān)成果發(fā)表在《自然可持續(xù)》。

隨著我國(guó)鋰電池出貨量的持續(xù)增長(zhǎng)，按照動(dòng)力電池平均使用壽命5至8年計(jì)算，我國(guó)第一批投入市場(chǎng)的動(dòng)力電池正在迎來(lái)退役期，預(yù)計(jì)2026年國(guó)內(nèi)鋰電池理論回收規(guī)模將達(dá)到231.2萬(wàn)噸，這使得鋰電池回收行業(yè)成為了眾人矚目的“藍(lán)海市場(chǎng)”。然而，現(xiàn)階段淘汰的動(dòng)力電池的規(guī)格和外形不一，特別是電芯的組分不一，為回收再利用帶來(lái)了一定的挑戰(zhàn)。

據(jù)悉，該團(tuán)隊(duì)提出低成本高質(zhì)量的正極直接再生方案，有望推動(dòng)商業(yè)動(dòng)力電池回收創(chuàng)新發(fā)展。利用相對(duì)環(huán)保的低成本有機(jī)酸溶液萃取退役電池正極中的高價(jià)元素，同時(shí)有效去除對(duì)后期再生過(guò)程產(chǎn)生不利影響的雜質(zhì)元素，并利用共沉淀再生工藝，再生得到的三元氧化物正極可逆面容量達(dá)到2.73mAh/cm2，其性能超過(guò)目前商業(yè)三元正極材料。同時(shí)，退役動(dòng)力電池正極可再生為低成本NASICON鈉電正極材料，能夠穩(wěn)定持續(xù)運(yùn)行1200圈，按照每月充電5次計(jì)算，該正極材料可以穩(wěn)定運(yùn)行20年。

  此外，該團(tuán)隊(duì)通過(guò)生命周期分析和技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析證明，使用再生材料組裝1kWh電池組的成本將分別降低21.65和41.67美金每千瓦時(shí)，并降低了對(duì)人類健康、生態(tài)系統(tǒng)質(zhì)量和資源稀缺性的影響。