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由于全世界便攜式電子產(chǎn)品、電動汽車和可再生能源儲存中鋰離子電池（LIBs）的消耗量不斷增加，廢舊LIBs產(chǎn)生的電子垃圾正在快速增長。一方面，填埋和焚燒LIBs電子垃圾由于其組成材料會引起環(huán)境和安全問題。另一方面，用于制備LIBs的金屬資源稀缺性以及通過從廢舊LIBs中回收這些金屬資源而創(chuàng)造的潛在價值，引發(fā)了人們對回收電子垃圾中廢舊LIBs的興趣。

涉及火法冶金和濕法冶金工藝的廢LIB的最新回收技術(shù)產(chǎn)生了大量不必要的環(huán)境問題。因此，廢舊LIBs綠色回收工藝的替代創(chuàng)新方法對于以環(huán)保方式處理大量廢舊LIBs至關(guān)重要。

新加坡南洋理工大學(xué)顏清宇、Madhavi Srinivasan等人在此討論了基于綠色方法的廢舊LIBs回收技術(shù)。

南洋理工AM：處理鋰離子電池電子垃圾的綠色回收方法

圖1. 預(yù)處理工藝流程圖

這些綠色方法包括生物浸出法、廢物換廢物法和電沉積法。此外，作者還討論了如何在浸出后再生戰(zhàn)略金屬，有效地再處理提取的高價值材料，并將其重新用于新LIBs的電極材料等應(yīng)用。最后作者強(qiáng)調(diào)了通過綠色可持續(xù)方法實(shí)現(xiàn)廢舊LIBs閉環(huán)回收的“循環(huán)經(jīng)濟(jì)”概念。

南洋理工AM：處理鋰離子電池電子垃圾的綠色回收方法

圖2. 典型的生物浸取工藝

LIBs的綠色回收方法是朝著循環(huán)經(jīng)濟(jì)可持續(xù)方向邁出的一步，但該領(lǐng)域仍處于起步階段。該報告中回顧的研究表明，對廢舊LIBs采用綠色回收方法取得了有希望的結(jié)果；然而，很難得出結(jié)論，在綠色回收工藝中，哪一個是未來的理想選擇。正如討論和強(qiáng)調(diào)的那樣，每種回收技術(shù)都有其自身的優(yōu)點(diǎn)和缺點(diǎn)。

今后，需要對綠色回收工藝進(jìn)行詳細(xì)的經(jīng)濟(jì)、成本效益分析研究，以在工業(yè)規(guī)模上提供這些工藝的經(jīng)濟(jì)效益。就可回收材料的可持續(xù)性而言，生命周期評估（LCA）是一個框架，用于檢查、識別和評估這些綠色回收工藝、產(chǎn)品和/或系統(tǒng)從開始到結(jié)束的整個生命周期的能源、材料和環(huán)境影響。該方法可匯總和評估商業(yè)生產(chǎn)系統(tǒng)的輸入、輸出和潛在環(huán)境后果。

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圖3. 典型的LIBs

Green Recycling Methods to Treat Lithium-Ion Batteries E-Waste: A Circular Approach to Sustainability. Advanced Materials 2021. DOI: 10.1002/adma.202103346

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