只用二氧化碳和水！我国突破锂电池回收新技术，高效提锂无污染

作者：雨林 | 法学硕士

前几天，我写了一篇文章（《身边的城市矿山：为何我们守着百万吨“锂宝藏”却用不上？》），说到2026年起，我国新能源汽车动力电池将进入规模化退役期。这座无需勘探、品位富集的“城市矿山”，正成为我们获取战略资源的一种全新方式。然而，要将这座矿山的潜力转化为现实资源，核心在于高效、绿色的回收技术。目前，从废旧电池中提取“锂”主要有三种技术路径：

第一种是物理法，机械拆解、粉碎，然后分选。这种方法目前很难做到高纯度分离，而且前期人工分拣成本高；第二种是火法冶金，在超过1400°C炉温下将电池还原熔炼，形成镍、钴、铜等金属合金和含锂的炉渣，但致命伤是能耗高，锂大量进入炉渣，回收率低；第三种方法是湿法冶金，目前应用最广，用酸碱浸出金属离子，然后通过溶剂萃取、离子交换等步骤提取，回收锂的效率可以达到95%。但缺点也很突出，反应过程会产生大量酸碱废液，环保压力大。

到2030年，我国废旧动力电池的年产生量将超过100万吨。有没有一种方法，既能高效利用这座储量丰富的“城市矿山”，又不对环境产生太大的负担呢？中科院和北京理工大学的科学家团队找到了办法，最新成果《锂回收与废阴极材料再利用的三合一策略》发表在《自然通讯》杂志上。

该策略的核心在于结合机械化学活化与二氧化碳辅助浸出，实现“回收-催化-固碳”的协同效应。简单来说，把废旧电池的正极材料粉末，放进一个类似“研磨罐”的机器里，把材料研磨成粉末状。材料内部的锂从原本稳固的结构中脱离出来，移动到粉末颗粒的表面。随后，用二氧化碳和水作为溶剂，在常温常压条件下温和地溶解粉末颗粒表面的锂，而不会去攻击和溶解粉末内部核心的镍、钴、锰等金属骨架。二氧化碳溶解于水后形成的弱酸性环境，这种强度刚好可以把锂“淘”出来，回收率超过95%，和湿法冶金的效率不相上下。其他有价值的金属则以固体形式保留了下来。

图片来源：《锂回收与废阴极材料再利用的三合一策略》

这项技术最大的突破性在于处理过程非常环保。传统的锂回收方法要么“大锤猛火”，要么“强酸强碱”，不仅耗能巨大，而且排放的废气、废液对环境很不友好，要求企业投入巨大的财力去配套相应的污染处理设施。这项新技术温和地像打太极，常温常压，而且整个反应过程只要二氧化碳和水这两种最常见的原料，无需高温熔炼不产生废气，也不使用强酸强碱排放废水，既节省了能源，也创造了环保效益。整个浸出过程将二氧化碳以碳酸根等形式的固定下来，还兼具一定的碳减排效益。‌

新技术也改变了回收逻辑。传统方法大火猛攻，都是破坏性地提取目标金属，目的是把它们变回原材料。新技术文火慢炖，不破坏整体结构，只精准拿走锂，保留了其他金属的“骨架”和潜在价值。剩下的固体残渣仍含有镍、钴、锰等金属的氧化物，它的微观结构在前面的反应中已经被改造。这种固体残渣不需要经过复杂的再提炼或合成，直接就能作为高性能的催化剂应用于制氢等新能源工业，实现了“变废为宝”。

总而言之，这项技术同时实现了高效率锂回收、过渡金属高价值利用、二氧化碳固定三个过程，展现了经济性、安全性和环保性，潜力巨大。这项突破性的研究目前主要处于实验室阶段，一旦像成熟的湿法冶金那样规模化应用，它将重新定义资源回收的价值标准，成为推动新能源产业走向可持续发展的重要力量。‌

作品声明：仅在头条发布，观点不代表平台立场