序電池材料與資源循環利用

隨著新能源汽車產業的快速發展,動力電池的產量逐年增長。《新能源汽車產業發展規劃(2021—2035)》指出,2025年新能源汽車新車銷量占20%,2035年新能源汽車將成為主流(如2021年新能源汽車有望突破300 萬輛)。隨著新能源汽車退役大潮的到來,新能源汽車退役動力電池的梯次利用、智能拆解與精準歸集及清潔再生利用已成為國內外極為關注的熱點,“十三·五”期間國家科技部已安排四個國家重點研發計劃項目。廢舊鋰電池中的鎳、鈷、錳、鋰和銅等有價金屬含量遠超原生礦,具有巨大的回收價值;電解質、黏結劑和隔膜主要是一些有機成分,這些高危物質如果釋放到環境中,會污染水環境、大氣和土壤等,造成污染,最終威脅人類的健康生存。針對廢舊鋰電池的環境污染性和資源性雙重特點,開展廢舊鋰離子電池資源化回收利用研究具有重要實際意義。

作為國家重點研發計劃“固廢資源化”重點專項“退役動力電池異構兼容利用與智能拆解技術”的項目負責人,受《化學工業與工程》編輯部的委托,組織了“電池材料與資源循環利用技術”專輯。

本專輯收錄了部分專家撰寫的綜述和研究論文,涉及廢舊電池資源化利用的多個方面,包括常見的正極材料和負極材料的回收及綜合利用。論文從多角度對回收利用技術進行梳理,剖析問題,總結不同的工藝流程、技術特征及處理效果,并提出了有見地的評述和展望。專輯內容涵蓋了:鋰離子電池負極材料回收和利用;退役磷酸鐵鋰電池的回收、無害化處理和資源化再利用;退役鋰電池有價金屬濕化學分離技術;LiCoO2材料的電化學制備及回收;以生物質(核桃殼)為還原劑的低溫碳熱還原強化正極材料中有價金屬浸出的方法;廢舊混合鋰電池正極材料還原酸浸行為研究;以及對鹽湖提鋰技術進展的知識圖譜分析。

值此專輯出版之際,我衷心感謝各位撰稿作者及他們的研究團隊,特意撰稿與讀者分享研究心得。希望本專輯的出版,能促進該領域相關技術的研究和先進技術的推廣應用,期待能為資源循環利用和保護生態環境貢獻一份力量。

清華大學核能與新能源技術研究院

2021-11-15