废旧磷酸铁锂锂离子电池材料的回收应用研究进展

肖明军

材料工程 ›› 2025, Vol. 0 ›› Issue (07) : 132-141.

废旧磷酸铁锂锂离子电池材料的回收应用研究进展

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摘要

近年来,随着“碳达峰”和“碳中和”目标的提出,新能源电动汽车蓬勃发展,锂离子电池(LIBs)的需求量迅速攀升。然而,大规模LIBs的普及不可避免地导致退役电池数量的急剧增加,对废旧电池的高效回收和再利用成为亟待解决的重要课题。LIBs可分为三元锂离子电池、磷酸铁锂锂离子电池、钴酸锂锂离子电池和锰酸锂锂离子电池4大类,其中磷酸铁锂锂离子电池因其广泛应用而展现出较高的回收潜力。目前,废旧磷酸铁锂锂离子电池的回收工作主要集中在正极材料中有价元素的提取、材料高值化应用以及负极材料的回收与功能化开发。本文全面梳理了近年来磷酸铁锂锂离子电池材料回收利用的研究进展,重点介绍了火法冶金与湿法冶金的回收工艺,正极材料的再生及其在催化领域的创新应用,以及废旧负极石墨的再加工和石墨基功能材料的制备等技术方向。最后,结合当前技术水平,对磷酸铁锂锂离子电池材料回收利用进行了总结,并指出未来磷酸铁锂锂离子电池材料回收利用的发展方向需彰显优化分类和回收策略、创新回收技术、全面回收利用、深入研究回收机制和优化电极材料设计等,同时也提出未来回收技术的挑战在于电池组成复杂、电池形状不规则、电解液处理和回收率偏低等问题。

关键词

锂离子电池 / 磷酸铁锂 / 正极材料 / 负极材料 / 回收再利用

中图分类号

TB30 / X705

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肖明军. 废旧磷酸铁锂锂离子电池材料的回收应用研究进展. 材料工程. 2025, 0(07): 132-141

基金

甘肃省重大科技专项(23ZDGA010); 甘肃省科技计划项目(24GRRA193); 兰州市青年科技人才创新项目(2024-QN-107); 云南省电磁学重点实验室开放基金材料与器件开放基金(ZZ2024006); 四川省车辆测控与安全重点实验室开放基金(QCCK2024-0022); 安徽省重大科技专项安徽省纳米材料与纳米技术实验室开发基金(202305a12020006); 兰州理工大学2023博士研究基金(062316)

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