電動汽車的大規(guī)模采用和有限金屬資源的枯竭使得回收鋰離子電池(LIB)勢在必行。然而,目前的火法冶金和濕法冶金回收路線主要針對LiCoO2開發(fā),能源投入大,加工過程繁瑣;因此,迫切需要替代的多功能和綠色方法。
基于此,蘇州大學(xué)Wei Zhang,天津工業(yè)大學(xué)Donghai Mei,吉林大學(xué)于吉紅院士利用析氫反應(yīng)(HER)作為概念證明,探索了一種通過催化劑重構(gòu)從鋰離子電池中完全回收金屬的新策略。
文章要點
1)采用LIBs的陰極催化反應(yīng),近100%的金屬(例如Li、Fe、Co、Ni和Mn)隨著催化劑重構(gòu)為氫氧化物而被提取。
2)機理研究表明,催化劑重構(gòu)回收是由質(zhì)子或氫氧根離子輔助的。這種綠色氫耦合回收方法通常適用于所有主要類型的陰極,包括聚陰離子、層狀和尖晶石氧化物,例如LiCoO2、LiNi0.8Mn0.1Co0.1O2、LiNi0.33Mn0.33Co0.33O2、LiNi0.8Co0.15Al0.05O2、LiMn2O4 和 LiFePO4,并擴展到實際用過的軟包電池。
參考文獻
Yuan Zhang, et al, Complete Metal Recycling from Lithium-Ion Batteries Enabled by Hydrogen Evolution Catalyst Reconstruction, J. Am. Chem. Soc., 2023
DOI: 10.1021/jacs.3c10188
https://doi.org/10.1021/jacs.3c10188