鋰作為現代社會最重要的礦物資源之一,被廣泛應用于電池、醫學、航天、化工以及國防等多個重要領域。近年來,隨著全球純電動汽車的推廣,鋰資源需求量飛速遞增。然而,鋰資源產業存在著供需不平衡。目前,全球鋰金屬產能為36000噸。即使將全球鋰產能的一半用于電動車產業,可支撐產量為560萬輛/年,尚不足全球每年8000萬輛新增機動車的10%。

與此同時,全球鋰資源有限且分布不均勻。絕大部分鋰資源在海洋中,小部分在大陸,海洋鋰資源目前還難以開采,而較易開采的陸地鋰資源則超過一半分布在智利。迅速增長的市場需求以及不均勻的分布和受限于開采技術的產能,導致鋰原材料價格在2010至2017年間普遍增長了200%以上。面對迅速增長的需求,開發和回收二次鋰資源已成為全球相關產業可持續發展的關鍵。

近日,鄭州大學科研團隊聯合清華大學、華北電力、悉尼科技大學、西班牙CIC Energinune研究所報道了綠色、可持續的廢舊電池鋰資源回收新技術(Science Advances 2022, 8, eabq7948),該技術利用石榴石陶瓷電解質(中空結構)對鋰離子的良好選擇透過性,以及對水和其它離子阻隔性,有效實現從廢舊鋰離子電池中回收高純氫氧化鋰的目的。

鄭州大學電氣與信息工程學院副教授徐晶介紹,該技術安全,環保,如果考慮了原材料、能源成本,以及回收的鋰鹽及氫氣的價值,每回收1公斤的磷酸鐵鋰電池,可獲得約5美元的收益。鄭州大學這項新技術的突破,在世界范圍內尚屬首創,將為廢舊電池鋰資源的回收開辟全新道路,未來有望投入市場。(供稿:劉洋)