基于无酸浸出的废磷酸铁锂电池中锂的选择性回收

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收稿日期：2025-12-10 修回日期：2026-01-07 接受日期：2026-01-09

DOI:10.20078/j.eep.20260102

摘要：为应对新能源汽车产业高速发展带来的锂离子电池规模化退役与资源化处理挑战，本研究针对废磷酸铁锂电池黑粉成分复杂、回收流程长的问题，开发了基于过硫酸钠的无酸浸出策略，实现了锂的选择性回收与正极材料的短流程再生。在常温条件下，该工艺通过调控浸出时... 展开+

摘要：为应对新能源汽车产业高速发展带来的锂离子电池规模化退役与资源化处理挑战，本研究针对废磷酸铁锂电池黑粉成分复杂、回收流程长的问题，开发了基于过硫酸钠的无酸浸出策略，实现了锂的选择性回收与正极材料的短流程再生。在常温条件下，该工艺通过调控浸出时间（40 min）、磷酸铁锂/过硫酸钠摩尔比（2.0∶1.2）及固液比（50 g/L）等关键参数，可从成分复杂的黑粉中优先浸出锂，同时可有效降低铁、铜、铝等杂质的溶出。机理分析表明，该过程通过LiFePO4向FePO4的转变实现锂的选择性脱出，而不破坏颗粒结构。浸出液经除杂、沉淀获得碳酸锂，通过碳热还原法再合成磷酸铁锂正极材料。再生材料的结构、形貌及表面碳包覆特性与商用材料相当，其在0.1 C倍率下放电比容量超过155 mA·h/g,0.5 C循环100次后容量保持率达99.2%。本研究提出的温和、短流程浸出-再生策略，为从成分复杂的实际电池黑粉中直接、高效回收锂并再生高性能正极材料提供了可行的工艺路径，具有良好的工业化应用前景。 收起-

作者：

叶天萌¹
郭姜敏¹
洪昊¹
刘少俊^1,*
林赛赛¹
肖艳²
郑成航¹

作者简介

第一作者：叶天萌（2001—），男，浙江温州人，硕士研究生，主要研究方向为退役锂离子电池湿法回收及再生。E-mail：22327162@zju.edu.cn
通讯作者：刘少俊（1981—），男，河南洛阳人，副教授，主要研究方向为退役锂离子电池等新能源废弃物梯级利用、湿法回收与高值循环。E-mail：phoenix205@zju.edu.cn

单位

1.浙江大学能源高效清洁利用全国重点实验室
2.中煤科工集团杭州研究院有限公司

关键字

废锂离子电池
磷酸铁锂
无酸浸出
锂回收
短流程

基金项目

国家重点研发计划资助项目（2023YFC3904800）；浙江省“尖兵领雁+X”研发攻关计划资助项目（2024C03116）

引用格式

叶天萌, 郭姜敏, 洪昊, 刘少俊, 林赛赛, 肖艳, 郑成航. 基于无酸浸出的废磷酸铁锂电池中锂的选择性回收[J/OL]. 能源环境保护: 1-9[2026-01-30]. https://doi.org/10.20078/j.eep.20260102.

YE Tianmeng, GUO Jiangmin, HONG Hao, LIU Shaojun, LIN Saisai, XIAO Yan, ZHENG Chenghang. Selective Lithium Recovery from Spent Lithium Iron Phosphate Batteries via Acid-Free Leaching[J/OL]. Energy Environmental Protection: 1-9[2026-01-30]. https://doi.org/10.20078/j.eep.20260102.

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