中國儲能網(wǎng)訊：近日，中國科學(xué)院大連化學(xué)物理研究所陳忠偉院士團隊在退役動力電池的可持續(xù)回收方面取得進展，突破現(xiàn)階段萃取-沉淀-煅燒復(fù)雜三步法工藝，基于可持續(xù)浸出和共沉淀的再生策略，提出一步法退役鋰離子電池正極高質(zhì)量再生方案和向下一代動力電池正極材料轉(zhuǎn)變的新途徑，使正極材料成本分別降低38.3%和73.6%，獲得全新低成本高性能下一代儲能電池，有望加快動力電池先進回收技術(shù)的推廣和應(yīng)用，推動電池回收行業(yè)商業(yè)化快速發(fā)展。相關(guān)成果發(fā)表在《自然可持續(xù)》。
該電池研究示意圖。大連化物所供圖
隨著我國鋰電池出貨量的持續(xù)增長，按照動力電池平均使用壽命5至8年計算，我國第一批投入市場的動力電池正在迎來退役期，預(yù)計2026年國內(nèi)鋰電池理論回收規(guī)模將達到231.2萬噸，這使得鋰電池回收行業(yè)成為了眾人矚目的“藍海市場”。然而，現(xiàn)階段淘汰的動力電池的規(guī)格和外形不一，特別是電芯的組分不一，為回收再利用帶來了一定的挑戰(zhàn)。
本工作中，團隊提出低成本高質(zhì)量的正極直接再生方案，有望推動商業(yè)動力電池回收創(chuàng)新發(fā)展。團隊利用相對環(huán)保的低成本有機酸溶液萃取退役電池正極中的高價元素，同時有效去除對后期再生過程產(chǎn)生不利影響的雜質(zhì)元素，并利用共沉淀再生工藝，再生得到的三元氧化物正極可逆面容量達到2.73mAh/cm2，其性能超過目前商業(yè)三元正極材料。同時，退役動力電池正極可再生為低成本NASICON鈉電正極材料，能夠穩(wěn)定持續(xù)運行1200圈，按照每月充電5次計算，該正極材料可以穩(wěn)定運行20年。
此外，團隊通過生命周期分析和技術(shù)經(jīng)濟分析證明，使用再生材料組裝1kWh電池組的成本將分別降低21.65和41.67美金每千瓦時，并降低了對人類健康、生態(tài)系統(tǒng)質(zhì)量和資源稀缺性的影響。
