电化学锂离子泵技术选择性回收锂：面向锂离子电池回收的新策略

《Separation and Purification Technology》：Selective Lithium recovery using electrochemical ion pumping for Li-ion battery recycling

本文综述了电化学锂离子泵（ELIP）技术在锂离子电池回收中选择性提取锂的最新进展。该技术利用LiFePO4（LFP）等插层材料，通过“摇椅式”对称电池结构，实现了对锂离子的高选择性（99% against Na+）、快速传输和低能耗回收，为应对欧盟2031年锂回收率80%的目标提供了创新解决方案。

　　

章节精选

LFP电极的制备

LFP材料由Prayon - BeLife公司生产，颗粒平均尺寸为80纳米，表面具有碳包覆层。将90 wt%的LiFePO₄/C、5%的碳黑（Timcal）和5%的聚偏氟乙烯（PVDF）（Sigma-Aldrich）在N-甲基-2-吡咯烷酮（NMP）（Sigma-Aldrich）中混合，使用分散机进行搅拌。将此浆料通过刮刀涂布在碳布基底（Fuel cell store）的微孔层上，并在80°C真空环境下加热12小时。

材料表征

本研究使用的活性材料是由Prayon合成的磷酸铁锂（LFP）化合物。图2a展示了原始粉末的扫描电子显微镜（SEM）和透射电子显微镜（TEM）图像。颗粒为单晶，尺寸在几十纳米量级，并形成了微米级的团聚体。LFP颗粒表面包覆着一层几纳米厚的碳层，这增强了LFP在水性介质中的稳定性。

结论

在本研究中，我们使用碳包覆LFP和碳布制备了适用于水性电解质的电极，旨在作为锂离子电池回收过程的一部分选择性回收锂。这些电极在简单的硝酸锂电解液中表现出高性能，在C/10倍率下初始容量达到150 mAh·g^?1，在1C倍率下达到128 mAh·g^?1，并且在1C倍率下循环50次后容量保持率为92%。

我们对LFP材料的选择性进行了详细研究