盖世汽车讯 据外媒报道，伍斯特理工学院（Worcester Polytechnic Institute，WPI）的研究人员与美国阿贡国家实验室（Argonne National Laboratory）的科学家合作，开发出将低价值电池废料转化为具有更高能量密度和更优异长期性能的下一代阴极材料的新策略，为更可持续、更经济的电池回收利用提供颇具前景的新途径。

图片来源：伍斯特理工学院

这项研究发表于期刊《Chem Circularity》，由机械工程系William B. Smith教授Yan Wang领导，展示了如何在温和的加工条件下，将包括磷酸铁锂（LFP）和锰酸锂（LMO）在内的混合废旧阴极材料升级回收为高价值的磷酸锰铁锂（LMFP）。

该研究结合实验室实验和技术经济分析，不仅评估电池性能，还评估该工艺在工业应用中的实用性和可扩展性。

随着市场对电动汽车和储能系统需求的持续增长，废旧锂离子电池的数量也随之增加。尽管LFP电池因其安全性和低成本而日益普及，但传统的回收方法通常只能回收低价值的锂和铁盐，从而限制了回收的经济效益。

伍斯特理工学院-阿贡国家实验室（WPI-Argonne）联合研究团队开发出一种浸出辅助升级回收策略，能够在常温常压下实现超过95%的元素回收率，同时保持电池材料的原始颗粒形态。

该方法避免了高压水热合成，并采用与现有湿法冶金基础设施兼容的工艺条件，从而显著降低了先进电池回收技术规模化应用的门槛。

所制备出的LMFP阴极材料展现出更高的能量密度和优异的循环稳定性，同时与传统回收方法相比，该工艺本身也降低了原材料消耗、能源消耗和废水产生量。

研究人员表示，除了提高回收效率外，这项研究还凸显了循环电池制造理念的更广泛转变，即不再仅仅回收原材料，而是将废弃物升级为更有价值的下一代产品。

作为研究的一部分，技术经济分析表明，该工艺在多种情景下均实现了盈利，这支持了回收设施发展成为循环电池供应链中价值创造中心的潜力。该工艺也契合日益受到重视的政策优先事项，例如关键材料安全、减排和电池制造能力。

研究人员指出，该策略大规模部署之前仍存在挑战。工业电池废弃物来源差异很大，未来的工作需要改进杂质管理、开展中试规模示范，并加强回收商、制造商和政策制定者之间的合作。