综述：废旧锂离子电池与生物质回收的机制、流程及设计原则

《Environmental Science & Technology》：A Review: Mechanisms, Processes and Design Principles of Recycling Spent Lithium-Ion Battery and Biomass

　　

摘要

锂离子电池退役后产生的废弃物以及生物质废物通常是在不同的研究领域中被探讨的。本综述指出，应将它们视为相互补充的反应体系。生物质不仅可作为廉价的碳源，还能提供还原性气体、生物炭、有机酸、配体以及具有氧化还原活性的有机物，从而有助于锂离子电池的回收利用。从锂离子电池中提取出的材料既可以作为宝贵资源，也可作为催化剂来促进生物质的转化。基于此，本综述将三个相关方向整合在同一个框架下进行讨论：生物质辅助的热化学回收、生物质衍生的浸出系统，以及利用锂离子电池实现的生物质催化价值提升。本文明确了控制这些过程的共同原理，包括氧势、相变、反应动力学、酸-氧化还原-配位化学的耦合效应以及催化剂设计。此外，还对比了不同的工艺配置、产物生成途径以及相关的环境成本。未来的研究应着重于弄清各种反应之间的耦合机制，确定合适的成分与反应器设计参数，开展工艺层面的评估，并通过数据驱动的方法优化那些具备可扩展性且环境影响较小的协同回收系统。