廢舊磷酸鐵鋰電池正極材料回收技術進展①

趙紅偉，施志聰

(廣東工業(yè)大學材料與能源學院，廣東 廣州 510006)

1 引言

自碳達峰、碳中和目標確立后，各國政府對能源與經(jīng)濟結(jié)構的調(diào)整持續(xù)推進，清潔高效的儲能器件成為加快實現(xiàn)“兩個替代”目標的有力工具[1,2]，其中鋰離子電池是重要的一員。工信部數(shù)據(jù)顯示，2021年上半年，鋰離子電池產(chǎn)量超110 GWh，同比上漲60%，行業(yè)總產(chǎn)值超2 400億。同時，在智能制造的加持下，其產(chǎn)量將進一步提升。據(jù)Sandler Research公司調(diào)研數(shù)據(jù)[3]，全球磷酸鐵鋰電池在2016—2020年間復合增長率達到20.5%，中國的磷酸鐵鋰占亞太地區(qū)40%的市場份額。

磷酸鐵鋰電池的覆蓋面較廣[4,5]，在醫(yī)療、電子、小型電器設備等領域均有應用，但主要服務于電動汽車領域。

根據(jù)國務院新發(fā)布的《新能源汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃(2021—2035年)》，到2035年，純電動汽車銷量要超過新車銷量的20%。目前大多數(shù)中、大型電動客車均采用磷酸鐵鋰電池作為動力源，而此前三元鋰電池因安全問題[6]致其市場份額下降，安全問題已成為應用時考慮的重要因素之一。磷酸鐵鋰電池具有價格低、生產(chǎn)流程簡單、安全性好等優(yōu)點，在當前及未來的市場的需求量巨大。電動汽車投入市場已有數(shù)年，真鋰研究數(shù)據(jù)顯示，僅2021年5月份，乘車用磷酸鐵鋰電池裝機量就達到3 869.04 MW·h。如圖1所示，磷酸鐵鋰電池裝機量自2015年開始大幅提升，至2020年達到23.2 GW·h。然而，隨著大量磷酸鐵鋰電池退役高峰的到來，廢舊電池回收處理的問題接踵而至。如何實現(xiàn)高效處理廢舊電池，形成良性循環(huán)，不僅可以節(jié)約資源，也有助于解決環(huán)境污染問題[7]。

圖1 2014—2020年乘用車磷酸鐵鋰電池裝機量

2 廢舊磷酸鐵鋰回收進展

隨著越來越多的磷酸鐵鋰電池進入退役行列，如何設計經(jīng)濟、快速、穩(wěn)定的回收方案有著重要的現(xiàn)實意義。當前實踐中的技術方案各有優(yōu)劣，使得電池回收技術推廣進度緩慢。本文對目前的研究進展進行梳理總結(jié)，并列舉了多種具有代表性的回收方案。

磷酸鐵鋰電池按電池外觀類型來分，有圓柱型、方形、軟包電池等形式，但均由正負極、隔膜、電解液、外殼等組成，其中正極部分主要含有鋰、鋁、鐵、磷等元素，回收價值相對較高，其回收技術是研究的熱點之一。磷酸鐵鋰的回收方法大多由三元電池材料回收演化而來[8-10]，方法眾多，主要有固相法、液相法、固-液結(jié)合法、機械力活化法、電化學法、微生物分解法等。

2.1 固相法

與火法冶金原理類似，固相法是通過高溫使各粒子的能量顯著提升，擴散、物化反應等動力學過程加快。在此過程中，溫度、時間、氣氛、氣體流量等物化參數(shù)對反應過程產(chǎn)生質(zhì)的影響。調(diào)整反應參數(shù)可控制材料的晶體結(jié)構、導電網(wǎng)絡、粒子均勻性、粒度等使其達到理想狀態(tài)。固相法各回收方案不盡相同，但都需要經(jīng)過煅燒處理，以得到再生的磷酸鐵鋰材料，達到回收再利用的效果。此外，利用固相法回收電池時，通常應先對其進行徹底放電，以免在處理時發(fā)生燃燒、爆炸等安全事故。

Wang等人[11]將電池在密閉環(huán)境下拆解，經(jīng)分離得到正極粉，然后在氮氣氣氛下進行煅燒，得到碳包覆的磷酸鐵鋰材料。經(jīng)XRD物相分析可知材料的衍射譜圖與磷酸鐵鋰標準卡片基本吻合，因其中含有少量P2O5雜質(zhì)，使得石墨化碳的無序度降低，因而增強了材料的導電性。0.5 C倍率下材料的初始比容量為129.43 mAh/g，循環(huán)1 000次后容量保持率達到92.36%。該法在密閉環(huán)境中拆解電池可以控制廢氣的排放，使污染最小化，但同時也限制了其規(guī)模化應用。

許開華等[12]發(fā)明一種回收方法：將含鋁雜質(zhì)的廢舊磷酸鐵鋰粉料與多孔材料、鋰鹽混合。通過在氮氣下700～800 ℃的高溫煅燒，鋁轉(zhuǎn)為液態(tài)被多孔材料吸附并形成微球結(jié)構，而鋰鹽與廢料反應得到再生材料。修復后的正極材料首次放電比容量可達154 mAh/g。該法解決了廢舊磷酸鐵鋰材料含鋁雜質(zhì)不易回收的問題，并實現(xiàn)鋁和磷酸鐵鋰材料的綜合回收利用，具有較大的潛在應用價值。

在電極反應過程中，正極材料中部分元素會溶于電解液中使得材料的元素比例失衡[13,14]，而進一步的碳包覆以及元素的補充則可達到更好的修復效果。考慮到回收材料組分的復雜性，Sun等[15]先將廢舊材料在450 ℃煅燒使粘結(jié)劑PVDF分解，再在空氣下800 ℃高溫煅燒除去有機物和碳，收集到的正極粉料在研磨篩分后，補加碳源(蔗糖)和一定比例的鋰源(Li2CO3)，經(jīng)過高溫固相反應獲得再生材料。固定碳源含量，以1.4 wt%的鋰添加量得到的再生材料結(jié)晶度良好、結(jié)構穩(wěn)定，其在1 C放電比容量達到137 mAh/g。卞都成等[16,17]研究了在不同溫度下的回收試驗。廢舊材料通過350 ℃ 4 h和650 ℃ 9 h兩次煅燒，可得到粒度均勻的正極材料粉體，其電化學性能優(yōu)良。該法通過高溫煅燒可徹底地去除碳和有機物，起到提純材料的作用，同時對結(jié)構受損程度不同的磷酸鐵鋰也有較好的處理效果。

陳永珍等[18]向廢舊正極材料中補充鋰元素、磷元素，選擇不同還原劑為碳包覆材料，結(jié)果表明還原劑的種類對再生材料性能影響較大，以葡萄糖為還原劑得到的再生材料綜合性能最佳。謝英豪等[19]向廢舊粉料加入FeC2O4·H2O，Li2CO3，(NH4)2HPO4以補充Fe，Li，P元素，經(jīng)700 ℃燒結(jié)可得再生磷酸鐵鋰。楊秋菊等[20]也采用類似的方法，但側(cè)重于探究燒結(jié)氣氛對再生料性能的影響。Song[21]等直接將新舊磷酸鐵鋰粉料以不同比例(9∶1、8∶2、7∶3)混合燒結(jié)，溫度范圍為600～800 ℃，其流程如圖2所示。當新舊料比為7∶3，在700 ℃下煅燒得到的再生材料基本滿足使用要求。

圖2 一種固相法回收磷酸鐵鋰流程圖[21]

目前固相法研究主要是將廢舊磷酸鐵鋰回收為新的磷酸鐵鋰，但也有例外。如Fu等[22]將退役的電池放電、拆解、分離、研磨得到正極料，然后與商用FeS按不同質(zhì)量比混合，進行球磨活化后干燥，得到再生材料。該材料可用作堿性鎳鐵電池的負極材料，其電化學性能優(yōu)良。加收磷酸鐵鋰對比如表1所示。

表1 固相法回收磷酸鐵鋰對比

固相法不涉及酸堿的使用，避免了二次廢液的產(chǎn)生，且流程短、回收效果較好。但該法往往伴隨較高的能耗，不利于降低回收的過程成本。

2.2 液相法

液相法主要從濕法冶金發(fā)展而來，其一般流程為：通過浸泡正極片使正極粉料脫落并收集；利用無機酸如HCl、H2SO4、HNO3等或有機酸如CH3COOH、C6H8O7等對粉料進行酸浸，使回收元素以離子的形式分散于溶液中；調(diào)節(jié)溶液pH值并加入沉淀劑，通過選擇性沉淀得到回收產(chǎn)物。進一步地，有學者對液相法進行優(yōu)化，設計了無酸浸取工藝。

2.2.1 酸浸工藝

喬延超等人[23]用NaOH溶液處理正極材料以去除鋁雜質(zhì)，固液分離后向濾渣中加入鹽酸和雙氧水將Fe2+轉(zhuǎn)化為Fe3+，再用Na2CO3調(diào)節(jié)溶液pH值，使磷元素和部分鐵元素以磷酸鐵的形式沉淀；將濾液加熱并加入NaOH溶液，分離出Fe(OH)3沉淀，回收剩余的鐵元素；再向除去磷和鐵的濾液中加入Na2CO3，得到碳酸鋰，由此鋰元素得以回收。該法探究了溫度、pH值、酸用量以及酸濃度等參數(shù)對回收效果的影響并總結(jié)了回收過程的投入與產(chǎn)出，如表2所示。利用該法可以實現(xiàn)元素的全面回收，回收的產(chǎn)品達到了工業(yè)級應用要求。

表2 處理一噸廢舊磷酸鐵鋰電池所用試劑價格[23]

與上述方法類似，Li等[24]以回收鋰為目標，以硫酸和雙氧水混合液為浸取液、磷酸鈉為沉淀劑進行回收處理。其回收流程如圖3所示。該法涉及的反應如下：

圖3 一種液相法回收磷酸鐵鋰流程圖[24]

(1)

(2)

對產(chǎn)物檢測結(jié)果表明，鋰回收率為95.75%，磷酸鋰純度達到95.56%，滿足工業(yè)品要求，但該法需要關注磷酸鐵鋰中雜質(zhì)含量的問題。

Yang等[25]將廢舊正極材料與不同比例螯合劑(EDTA-2Na)進行球磨，再選擇磷酸浸取回收鋰和鐵。機械力作用可減小物料尺度并破壞晶體結(jié)構，而螯合劑則可有效去除堿金屬雜質(zhì)。通過ICP-OES等測試可知，鋰和鐵的浸出效率分別為92.04%和94.29%，這表明粒度和結(jié)構改變可影響元素的回收效率。

在廢舊電池回收行業(yè)中，除回收單一的廢舊磷酸鐵鋰外，對混合材料如磷酸鐵鋰與鈷酸鋰、錳酸鋰以及三元正極材料的混合體系進行回收有具有較高的經(jīng)濟效益。Huang等[26]通過浮選沉淀的方式回收磷酸鐵鋰、錳酸鋰中的鋰、鐵、錳。該法選擇合適的浸取劑、浮選劑以及沉淀劑，經(jīng)過熱力學計算可確定回收的最優(yōu)條件，最終鋰、鐵、錳的回收率為分別為80.93%、85.40%、81.02%。Chen等[27]對從市面上回收的LiCoO3、LiMn2O4、LiFePO4、LiNi1/3Co1/3Mn1/3O2混合料進行鋰回收，以硝酸和雙氧水作為浸取劑，建立“縮核模型”對浸取過程動力學進行研究。過程中不同材料的反應速率常數(shù)有所不同，其中Mn2+、Ni2+浸出效果略差。通過氧化劑(草酸)調(diào)節(jié)混合液pH值可有效除去雜質(zhì)離子，回收產(chǎn)物磷酸鋰的純度可達98.4%。

2.2.2 無酸浸取工藝

張洋等[28]發(fā)明一種回收廢舊磷酸鐵鋰中鋰的方法，其以氯酸鈉、次氯酸鈉、過硫酸銨、過磷酸銨中的若干種作為浸出劑，以三乙胺醇為助劑，F(xiàn)e2+經(jīng)氧化后生成沉淀，濾液富鋰，再經(jīng)過處理后可得到純度較高的碳酸鋰。該法流程短、助劑添加量少，對于生產(chǎn)具有重要的指導意義。Zhang等[29]采用多種測試手段對磷酸鐵鋰的浸取過程進行分析，根據(jù)熱力學參數(shù)，研究選擇性沉淀的機理。通過調(diào)節(jié)氧化劑的用量，鋰浸出率最高達到99.8%。最終鋰以碳酸鋰的形式回收，其純度大于99.0%。同樣，鄭顯亮等[30]發(fā)明一種磷酸鐵鋰中鋰的回收方法，其將磷酸鐵鋰廢料加水制漿，利用三價可溶性鐵鹽與氧化劑，循環(huán)操作得到富鋰溶液，最終溶液的鋰含量高達12.83 g/L。該方法沒有酸堿溶液的消耗，可在低溫下進行，相對較環(huán)保。但上述方法均只針對價值較高的鋰元素的回收，不涉及鐵和磷元素的再生利用，而要從磷酸鐵渣得到再生磷酸鐵材料還面臨雜質(zhì)不易去除、處理成本高等問題。

Jing等[31]利用水熱法對回收廢料進行直接再生。其以Li2SO4水溶液為溶劑、N2H4·H2O為還原劑與磷酸鐵鋰粉料混合進行水熱反應得到再生磷酸鐵鋰。其中Li2SO4可補充磷酸鐵鋰在循環(huán)后損失的鋰。再生材料在1 C下循環(huán)200圈后的容量保持率為98.6%。同時，由于水熱反應溫度低(小于200 ℃)，導電炭和粘結(jié)劑得以保留再利用，但對材料的比容量略有影響。

對于液相法，常規(guī)工藝中大多采用酸浸取來回收有用元素，但酸堿溶液的使用必然會產(chǎn)生大量廢水，增加了處理成本并降低經(jīng)濟效益，而利用無酸浸取工藝可規(guī)避酸堿使用[28-31]更加環(huán)保、便捷、有效，為生產(chǎn)者提供了新的思路。此外部分方案以回收鋰元素為主，故多元素的綜合回收以及如何提高元素的回收率還有待深入研究。

2.3 固-液結(jié)合法

固液結(jié)合法是一種綜合液相法和固相法優(yōu)勢的回收方法，其一般過程為：將廢舊正極材料溶解后進行選擇性沉淀，沉淀物經(jīng)過固相反應重新得到結(jié)構和性能完好的正極材料，實現(xiàn)資源的再生利用。

Bian等[32]將正極廢料用磷酸溶解，除雜后的溶液經(jīng)過回流可得到FePO4·2H2O沉淀；對清液進一步蒸發(fā)濃縮，加入乙醇攪拌生成LiH2PO4。濾液經(jīng)過熱處理得到分層的納米花結(jié)構FePO4·2H2O，再將其與商用碳酸鋰和葡萄糖按一定比例混合，經(jīng)過固相反應得到再生磷酸鐵鋰材料。翁韶迎等發(fā)明一種廢舊磷酸鐵鋰電池正極材料修復再生的方法[33]，操作流程為：將拆分得到的廢舊磷酸鐵鋰材料經(jīng)過煅燒后與鋰鹽溶液或懸浮液進行水熱反應或溶劑熱反應，得到的反應產(chǎn)物與金屬鹽和導電劑經(jīng)過煅燒修復再生。該法中鋰鹽、金屬鹽可選擇種類較多，便于靈活適應不同生產(chǎn)工藝。

喬延超等人[34]將廢舊材料粉碎過篩后與氫氧化鈉(摩爾比為1∶2.5～4.0)在氧化氣氛下煅燒，燒結(jié)料加水制漿后過濾得到含有磷酸鈉的濾液以及鋰渣；隨后利用酸和堿溶液得到磷酸鈉以及精制鋰溶液。該法中磷酸鈉的質(zhì)量純度大于99%，鋰回收率大于98.25%，且煅燒過程時間短，能耗低、操作簡單。

Wang等[35]將廢舊磷酸鐵鋰材料先進行球磨，再通過煅燒提高酸溶效果，再利用氨水兩次調(diào)節(jié)酸浸液pH值，先使Fe3+沉淀再得到Li3PO4沉淀。隨后將Li3PO4進行水熱反應以及碳化反應得到再生的碳包覆的磷酸鐵鋰。研究發(fā)現(xiàn)水熱反應的溫度提高后，磷酸鐵鋰的尺寸更加均勻，且在200 ℃時最終產(chǎn)物展現(xiàn)了優(yōu)良的性能。該法回收產(chǎn)物純度高、性能好。同樣地，Zheng等[36]將通過煅燒和酸浸的處理得到的回收產(chǎn)物FePO4和Li2CO3與蔗糖進行碳熱還原反應得到再生磷酸鐵鋰。分析結(jié)果表明，該法中表面活性劑的加入可提升鐵的沉淀效果，并有助于提高產(chǎn)物的純度。

固-液結(jié)合法對酸堿的消耗量較少，回收產(chǎn)物電化學性能優(yōu)良，目前已有部分企業(yè)采用該工藝建立回收示范線。但該法同時也存在回收步驟多、流程長等不足，增加了回收的過程成本，因此，還需對其工藝細節(jié)進行優(yōu)化，以滿足規(guī)模化應用的要求。

2.4 電化學法

電化學法以外部電能作為驅(qū)動力，促使廢舊磷酸鐵鋰發(fā)生一系列物理化學反應，以此達到材料再生利用的目的。其主要思路有兩種：通過電解使廢舊材料中的部分元素以離子的形式脫出，然后分別回收；對廢舊正極料進行補鋰修復再生。

曹乃珍等[37]通過電化學法回收廢舊磷酸鐵鋰電池中鋰元素。其工藝過程為：以廢舊磷酸鐵鋰為正極，金屬或碳類材料為負極，含鋰鹽的水溶液為電解質(zhì)，對體系施加電壓，使正極中Li+遷移到溶液中，進一步處理得到品級可調(diào)的Li2CO3。該反應鋰遷出率超過90%。且過程無廢液產(chǎn)生，綠色環(huán)保。但將廢舊材料加工塑形成作為電化學反應的正極會增加回收流程及制備成本。

Li等[38]建立合適的電解池，將充電與電解相結(jié)合，使磷酸鐵鋰中的Fe2+氧化成Fe3+生成沉淀并及時過濾分離，而Li+則溶解在溶液中。通過控制電流大小、液體pH值等參數(shù)，結(jié)合氧化還原反應，可建立以下反應模型：

1-(2/3)χ-(1-χ)2/3=кt

(3)

1-(1-χ)1/3=кt

(4)

其中，χ代表浸出效率的小數(shù)部分，к表示反應速率常數(shù)，t代表反應時間(h)。在最佳條件下，鋰的溶出率為98%，鐵的轉(zhuǎn)化率為96%。同樣地，Wang等[39]受到液流電池的啟發(fā)，通過氧化還原靶向反應對磷酸鐵鋰廢料進行回收。

與固相法補鋰的思路類似，楊則恒等[40]將循環(huán)1 500次后的材料收集，用有機溶劑去除其中的有機物后重新調(diào)漿涂覆到鋁箔上，然后與金屬鋰片安裝成扣式電池進行充放電，以此補充正極材料中缺失的鋰離子來對其進行修復。將石墨與金屬鋰片進行充放電處理，保持石墨的缺鋰態(tài)。將修復過的正極材料與石墨組裝成電池測試，0.1 C下的放電比容量為133 mAh/g。同樣地，Wang等[41]也對正極材料補鋰，其放電比容量達到126.6 mAh/g。該方法在實驗室條件下處理效果較好，但規(guī)模化生產(chǎn)仍面臨一定的障礙。

電化學法通過組分分離或補鋰的方式對廢舊磷酸鐵鋰進行回收，過程中不涉及酸堿溶液的使用，僅消耗一定電能，且部分試劑可循環(huán)使用，工藝流程較短。但該法目前還停留在實驗室階段，規(guī)模化應用還須解決安全隱患，以及批量處理時效率低和效果可能劣化的問題，短期內(nèi)難以推廣應用。

2.5 機械力活化法

機械力活化主要借助于高能球磨機進行，以球磨為主要步驟，常結(jié)合高溫煅燒來制備再生的磷酸鐵鋰材料。球磨過程中機械力作用會使物料中特定的化學鍵斷裂并發(fā)生摻雜、再結(jié)晶，對材料的形貌和晶體結(jié)構產(chǎn)生積極影響。

Zhu等[42]通過將含碳的廢舊材料與卵磷脂進行球磨，通過機械化學作用，形成C、N、P元素共包覆的材料，然后在還原氣氛下煅燒，得到再生磷酸鐵鋰材料。在球磨過程中，物料的表面會發(fā)生反應并生成穩(wěn)定的物質(zhì)，并由此引入新鍵，不僅減少了Li+遷移的距離，而且還增強粒子間的導電性，對材料性能提升有較大幫助。

廖貽鵬等[43]將回收料與一定量的鐵源混合，然后加入8%～15%的碳源及金屬氧化物，通過粗磨加細磨對物料進行細化，調(diào)控磁性物質(zhì)的含量后進行燒結(jié)得到再生材料。Liu等[44]將廢舊材料與氯化鈉混合球磨，通過置換反應可使Na+占據(jù)LiFePO4中Li+位，同時晶粒細化且晶格發(fā)生畸變。球磨后的混合物分散于去離子水中，經(jīng)過濾可得到磷酸鐵鈉沉淀物。向濾液中加入碳酸鈉作為沉淀劑可將鋰元素沉淀析出，圖4展示了反應發(fā)生機理。該法最終只回收到約27 wt%的鋰，回收產(chǎn)率較低。

圖4 機械力作用促使反應發(fā)生[44]

機械活化法借助球磨過程即可對物料進行結(jié)構重塑、改性，但如何確定處理損壞程度不同的廢舊磷酸鐵材料的工藝參數(shù)還存在一定的難度。此外，球磨過程能耗高、噪聲大，在規(guī)模化生產(chǎn)前還需要做進一步的評估。

2.6 生物分解法

隨著生物冶金技術在礦石、殘料等應用領域的發(fā)展，該技術也逐漸應用于鋰離子電池回收領域。與其他方法相比，生物回收具有運營成本低，易于實現(xiàn)規(guī)模化應用的優(yōu)點，有望成為替代其他方法的理想方案。

生物分解法利用微生物的代謝產(chǎn)物對物料進行溶解、浸出，以混合電池的多元素綜合回收為主。Xin等[45]以回收混合正極材料(LFP，LMO，NCM)中的鋰、鎳、鈷、錳元素為目標，利用生物分解法，將篩選分離的硫氧化細菌(SOB)和鐵(Ⅱ)-氧化細菌(IOB)作為浸出細菌，設置三個浸出體系：SOB體系，IOB體系，SOB和IOB的混合體系。向三個體系分別添加培養(yǎng)液，并調(diào)整體系的pH值以提高生物活性，同時借助大分子膜阻隔細菌與物料的接觸，比較了接觸與非接觸的浸出區(qū)別。由于各元素浸出的熱力學參數(shù)不同，導致其回收效果不同，研究發(fā)現(xiàn)混合體系對正極材料的回收效果優(yōu)于其他體系，這主要歸因于這兩種細菌的協(xié)同作用。

程潔紅等[46]發(fā)明一種酸浸-生物淋濾協(xié)同回收廢舊電池的方法。先用少量酸將廢舊料溶解，調(diào)節(jié)溶液的pH值，然后向溶液中添加氧化亞鐵硫桿菌，各元素經(jīng)過選擇性沉淀后經(jīng)離心分離，其回收流程如圖5所示。該法重點在于氧化亞鐵硫桿菌的培養(yǎng)、馴化。酸浸-生物淋濾的方式可減少酸的用量，且反應條件溫和，能夠有效應對混合體系中多元素的回收。但菌株的培養(yǎng)時間長，導致生產(chǎn)周期延長，是該法的主要不足。

圖5 生物分解法回收圖解[46]

生物回收法是一種綠色無污染的方法，具有潛在的應用前景。但各主要元素的綜合回收率還有待提高，同時其推廣應用也面臨微生物培養(yǎng)周期長、易遭受污染的問題，需要得到進一步解決。

3 總結(jié)與展望

以上綜述了固相法、液相法、固-液結(jié)合法、機械力活化法、電化學法、微生物分解法等廢舊磷酸鐵鋰正極材料的回收方法。其中，固相法以廢舊物料的修復再生為目標，通過補充元素煅燒的方式修復晶體結(jié)構，可較大程度恢復材料的電化學性能。液相法以酸浸和選擇性沉淀為主要步驟，回收產(chǎn)物以磷酸鐵、碳酸鋰形式為主，方法可應用范圍較廣、操作簡單，回收產(chǎn)品純度可達到工業(yè)級應用要求。單一的固相法和液相法目前均存在一定的缺陷，而固-液結(jié)合法綜合了固相法與液相法的優(yōu)點，但同時也存在回收流程長、成本高等不足。電化學法和生物回收法較為綠色環(huán)保，但實際運行時受多種條件限制。就電化學法而言，大批量模式下回收效率可能會降低，同時還面臨安全問題；生物浸取以微生物作為回收的主力軍，僅涉及少量的酸堿消耗，但回收體系參數(shù)控制要求高，如何選擇高效、低成本的微生物是該法的需要重點解決的難題。機械活化的方式環(huán)保無污染，部分所用試劑可循環(huán)使用，但產(chǎn)率較低、噪音大且耗能高等問題，限制其產(chǎn)業(yè)化推廣。

對于產(chǎn)業(yè)化運營，工藝復雜性、投資成本、經(jīng)濟性、安全環(huán)保問題等是重中之重，要建立一套具有綜合優(yōu)勢的方案還需要科研人員以及生產(chǎn)技術者共同努力攻關。生物浸出法作為一種清潔技術[47]，歷經(jīng)數(shù)十年發(fā)展，已逐步走向成熟。雖然在我國起步較晚，但該技術發(fā)展快速，其在磷酸鐵鋰正極材料回收方面顯示出巨大的潛力。同時，要做好廢舊磷酸鐵鋰電池正極材料的回收的工作，科研創(chuàng)新起到推動作用，政策扶持也十分重要。當前的回收工作還難以做到盈利[48,49]，對回收企業(yè)的支持必定會促進產(chǎn)業(yè)和技術的協(xié)同發(fā)展。