回收废旧锂离子电池对于实现可持续能源未来至关重要。然而,现有方法面临诸多挑战,例如高能耗、流程冗长以及选择性有限等。在此,我们报告一种通过电热氯化实现锂离子电池与聚氯乙烯塑料快速协同回收的策略,可在数秒内完成材料转化。通过精确调控氯化反应热力学,正极材料中的锂被选择性转化为可水浸出的LiCl,同时过渡金属被还原为金属或氧化物形态,便于后续采用温和酸浸工艺(如0.1 M HCl)回收。该策略可广泛应用于多种电池化学体系,包括LiCoO₂、LiMn₂O₄和LiNiₓCoᵧMn₁₋ₓ₋ᵧO₂。所有金属回收率达到94%–99%,锂与过渡金属分离系数高达~2,600。此外,塑料中的碳被同步升级转化为闪蒸石墨烯材料。与传统方法相比,该协同回收策略可降低84%–94%的碳排放和85%–95%的运营成本,凸显了其环境效益与经济可行性。
近日,该论文以《Co-recycling of Waste Lithium-Ion Batteries and Polyvinyl Chloride Plastics》为题,发表于Cell Reports Physical Science。
论文链接:
Teng Wang, Erkang Feng, Zhenyu Ren, Mingyue Xu, Ziyu Huang, Chengcheng Liu, Hao Bi, Chun Huang, Bing Deng*, Co-recycling of Waste Lithium-Ion Batteries and Polyvinyl Chloride Plastics, Cell Reports Physical Science 2026, doi: 10.1016/j.xcrp.2025.103048.