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美國萊斯大學(xué)研究人員開發(fā)出一種新型反應(yīng)器，可將廢舊電池中的鋰高效轉(zhuǎn)化為高純度氫氧化鋰，為鋰資源回收開辟了一條更清潔、更經(jīng)濟(jì)的路徑。相關(guān)成果發(fā)表于新一期《焦耳》雜志。

隨著電動汽車在全球快速普及，報廢電池數(shù)量激增，正成為一大環(huán)境挑戰(zhàn)。傳統(tǒng)回收方法不僅能耗高、流程復(fù)雜，且通常只能產(chǎn)出碳酸鋰，需進(jìn)一步加工才能轉(zhuǎn)化為電池制造所需的氫氧化鋰。

新研發(fā)的電化學(xué)反應(yīng)器，通過再充電方式誘導(dǎo)廢棄陰極中的鋰離子進(jìn)入水中，與氫氧化物結(jié)合，直接生成高純度氫氧化鋰，大幅簡化了回收流程。

該反應(yīng)器結(jié)構(gòu)緊湊，在實(shí)驗(yàn)中，研究人員將裝置縮小至20平方厘米，并連續(xù)運(yùn)行1000小時，處理了57克工業(yè)黑色廢料。測試結(jié)果顯示，回收的氫氧化鋰純度超過99%，可直接用于新電池生產(chǎn)，平均回收率接近90%。

在能耗方面，該技術(shù)也表現(xiàn)優(yōu)異：一種模式下，每千克廢料僅消耗103千焦能量，遠(yuǎn)低于傳統(tǒng)酸浸工藝；另一種模式也僅消耗536千焦。此外，該方法適用于多種電池類型，包括磷酸鐵鋰、鋰錳氧化物和鎳錳鈷材料。更值得一提的是，它甚至能直接處理附著在鋁箔上的完整磷酸鐵鋰電極，且無需刮除或預(yù)處理。

團(tuán)隊強(qiáng)調(diào)，直接產(chǎn)出高純度氫氧化鋰不僅減少了加工步驟和廢棄物，也增強(qiáng)了供應(yīng)鏈韌性。