鄂尔多斯实验室研究开发全新锂资源回收方法

近日，鄂尔多斯实验室的骞伟中-崔超婕团队在国际期刊《Batteries》（电池）上发表研究论文，提出无粘接剂的新型锂电池结构概念，通过创新设计和材料选择，‌提高了电池的性能，‌同时为锂资源的回收带来了全新的技术方法。论文第一作者为该团队在读博士研究生魏少鑫，鄂尔多斯实验室李东亮参与该课题研究。

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电动汽车支撑了交通的绿色化、便捷化和智能化，我国已经发展成为国际上最大的电动汽车生产国与使用国。目前电动汽车主要以锂离子电池为动力电源，产业发展需要昂贵且非常短缺的锂资源支撑。在可预见的未来，报废锂电池中的资源回收，将越来越成为可持续发展的重要产业分支。

目前，锂离子电池中的含锂材料主要集中于正极材料与电解液中，而正极材料被粘在铝箔上，无法简单分离。考虑到锂化合物的易燃易爆性，回收锂资源的方法异常复杂繁琐且成本较高。据此，骞伟中-崔超婕团队提出利用碳纳米管和纳米磷酸铁锂颗粒形成浆料，然后灌浆于泡沫铝集流体中的锂电池新结构概念，实现了没有粘接剂但保证电极材料与集流体紧密结合的新极片结构，具有良好的电化学性能与循环寿命，有利于在回收锂离子电池时采用绿色高效策略，可将回收率达到95%以上，成为一种节能、安全便捷的锂资源回收方法。

鄂尔多斯实验室重点围绕煤炭清洁高效利用、绿色低碳、现代煤化工、新能源、能源产业数字化智能化等领域开展科技创新，于2023年8月6日被内蒙古自治区人民政府批准成为内蒙古实验室。实验室引进清华大学科研、人才、技术等优势创新资源，聚焦行业创新需求开展基础研究、重大技术攻关与成果转移转化。实验室副主任、清华大学长聘教授、博士生导师骞伟中，助理研究员、博士崔超婕团队对碳纳米材料的控制制备、结构性能调变及在储能环保领域的应用拥有扎实的积淀，为本项目的技术开发提供了基础。

随着“双碳”目标的不断深入推进，新能源技术创新正加速与交通领域深度融合，锂电池是新能源汽车的核心部件，无粘接剂的新型锂电池设计是锂电池回收产业的福音，更是对环境保护的最有价值的实现方法。“该研究价值主要体现在回收锂电池正极材料方面，可以极大地简化回收程序，减少回收过程的能耗，并提高正极材料的回收效率，对于减少废旧锂电池的环境污染、提高锂资源利用率、增加锂资源回收产业收益等方面具有重要意义。”魏少鑫说。

“我们将持续做好高性能、低成本碳纳米管材料的研发工作，提高碳纳米管产量和生产效率，促进其在锂离子电池、有机废水、废气处理等领域的应用。并且推进泡沫铝材料的产业化，实现提高生产效率、降低生产成本的目标，从而推动泡沫铝在高性能锂离子电池和钠离子电池领域的应用。”崔超婕博士对于未来研究有着清晰的规划和目标。

在碳达峰碳中和宏伟蓝图下，无粘接剂新型锂电池将助力内蒙古能源产业绿色低碳转型发展，推动相关产业实现绿色闭环，在促进能源领域形成新质生产力方面发挥重要作用。

论文链接  https://www.mdpi.com/2313-0105/10/8/261