热失控引发的电池回收

《Advanced Energy Materials》：Thermal Runaway Induced Battery Recycling

针对废锂离子电池回收中高能耗、化学消耗及碳排放的问题，本研究提出基于电池热失控特性进行低能耗回收的新策略。通过热失控过程加热电池，促进正极热还原，改变传统回收工艺的动力学与热力学特性。以LiMn0.64Ni0.29Co0.07O2电池为例，该策略较火法冶金和湿法冶金分别降低37.9%和55.7%的能源消耗，化学消耗减少54.6%和44.5%，碳排放显著减少，同时实现1.94美元/kg的回收利润，高于传统方法的1.14和0.79美元/kg。

　　

摘要

从废旧锂离子电池（LIBs）中提取有价值元素被认为是最成熟且不可避免的回收途径。然而，工业湿法冶金（Hydro）和火法冶金（Pyro）方法需要复杂的工艺流程，这些流程能耗高、化学物质消耗量大，从而导致显著的环境影响和盈利能力下降。本文提出了一种利用电池自身的能量通过热失控来实现低能耗回收废旧LIBs的策略。通过直接引发热失控，可以使电池升温，从而促进正极材料的热还原反应，改变元素提取的热力学性质和反应动力学。以LiMn_0.64Ni_0.29Co_0.07O₂电池为例，与火法和湿法冶金相比，这种热失控回收方法在能耗和化学物质消耗方面分别可节省至少37.9%和55.7%，同时温室气体排放量可减少54.6%和44.5%。由此产生的每千克电池的利润为1.94美元，高于湿法冶金方法（1.14美元/千克）和火法冶金方法（0.79美元/千克）的利润。

利益冲突

作者声明没有利益冲突。