日本突破：废旧EV电池锂回收率达90%的新方法

全球新能源汽车保有量已突破 5000 万辆，动力电池"退役潮"正在加速到来。据预测，到 2030 年，中国退役动力电池将超过 350 万吨。然而，目前全球锂电池回收率不足 5%，大量宝贵的锂、钴、镍资源被浪费。

近日，日本研究团队报道了一项突破性成果：他们开发的新型回收工艺能够从废旧 LFP 电池中回收高达 90% 的锂。与此同时，中国科学院过程工程研究所孙峙研究员团队在 Nature Communications 上发表了基于二氧化碳和水的"三合一"绿色回收策略，在常温常压下实现了超过 95% 的锂回收率。

图1：主流锂电池回收路径对比

日本团队的突破：无酸浸出策略

日本团队开发的方法使用 sodium persulfate（Na₂S₂O₈）作为氧化剂，在常温下将正极材料中的 LiFePO₄ 选择性氧化为 FePO₄，同时锂以离子形式溶出。关键在于反应不破坏磷酸铁的晶体结构——铁、铜、铝等杂质几乎不溶出。

浸出液经简单除杂后，通过碳酸盐沉淀获得电池级碳酸锂，纯度可达 99.5% 以上。更令人振奋的是，残留的 FePO₄ 通过碳热还原可直接再生为新的 LiFePO₄ 正极材料，其 0.1C 放电比容量超过 155 mAh/g，100 次循环后容量保持率达 99.2%。

中科院的"三合一"策略：CO2 + 水 = 绿色回收

中科院过程工程研究所团队的方案更加激进——全流程在常温常压下进行，无需强酸、强碱或有机溶剂。三个核心步骤为：

1. 机械化学活化：高能球磨使锂原子迁移至颗粒表面
2. CO₂ 辅助浸出：通入 CO₂ 形成弱酸性碳酸溶液，选择性溶解锂
3. 产物分离：加热析出纯度 >99.5% 的碳酸锂，残余物可直接用作 OER 催化剂

该方法不仅回收率超 95%，还实现了 CO₂ 的部分固定，具有碳减排协同效益。剩余固体无需进一步处理即可作为析氧反应催化剂，过电位低至 322 mV，稳定性超过 200 小时。

图2：CO2辅助浸出反应机理示意图

电热氯化：清华大学的"一石二鸟"策略

清华大学邓兵课题组提出了另一种创新路径——将废旧锂电池与 PVC 塑料协同回收。PVC 在电热条件下裂解释放 HCl，使正极材料中的锂选择性氯化为水溶性 LiCl，而钴、镍、锰被还原为金属态或氧化物。锂回收率达 94-99%，碳排放较传统工艺降低 80% 以上。

未来展望

这些突破表明，电池回收正在从"高能耗、高污染"的末端处理向"常温、零废、高值化"的绿色工艺转变。随着 AI 驱动的分选技术和工艺优化的发展，我们有理由期待一个闭环的电池循环经济——每一块退役电池都将成为新电池的原料库。

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