混合废旧磷酸铁锂/锰酸锂正极材料全元素闭环回收
邹景田
赵贺
李鹏飞
王小玮
张佳峰
中南大学 冶金与环境学院,湖南长沙 410000
摘要：随着退役锂离子电池数量的快速增加,亟需一种可持续、经济高效且具备工业化潜力的正极材料回收工艺.现有湿法技术往往依赖大量酸和外加还原/氧化剂,不仅成本高昂,还会带来环境负担.针对废旧磷酸铁锂(S-LFP)与废旧锰酸锂(S-LMO)混合体系,提出了一种基于内在协同氧化还原机理的零添加剂回收策略.在微酸性条件下(耗酸量仅为常规方法的1/2),磷酸铁锂(LFP)中的Fe2+被有效浸出,该溶液中Fe2+在酸性环境中作为电子供体,进一步驱动锰酸锂中Mn3+向Mn2+转化,从而实现锰和锂的高效浸出(在20 ℃、反应40 min条件下锰和锂的浸出率均接近100％).同时,铁元素选择性转化为难溶的磷酸铁(FPO)沉淀,实现固液分离.该沉淀可直接作为前驱体合成再生磷酸铁锂(R-LFP),所得材料显示出135.0 mA·h/g的放电比容量和经过200圈循环后99.4％的容量保持率.系统阐明了废旧电极材料之间的自促进氧化还原反应机理,实现了铁、锰、锂和磷的全元素闭环回收,为绿色、高效的锂离子电池回收提供了新的理论依据与工艺路径.
关键词：锂离子电池回收协同氧化还原正极材料磷酸铁锂锰酸锂
分类号：X705(一般性问题)
资助基金：国家自然科学基金(51822812)
论文发表日期：2026-02-28
在线出版日期：2026-01-26（本平台首次上网日期，不代表文献的发表时间）
页数：9( 147-155 )
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