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【演讲嘉宾】葛鹏丨废旧锂离子电池材料固相法均质化直接再生

10月14日,2026中国动力电池回收利用行业年会在江西省赣州市格兰云天国际酒店开幕。本届大会以“绿循锂源・低碳再生”为主题,由动力电池回收网、电池工业网主办,中国电子节能技术协会电池回收利用委员会、中国电子材料行业协会电池材料分会指导支持。

大会聚焦关键技术、产业转型开展深度对话,邀请了众多电池回收产业领袖及创新先锋研判产业演进方向,分享技术实践案例。

【演讲嘉宾】葛鹏丨废旧锂离子电池材料固相法均质化直接再生(图1)

主题演讲环节,中南大学资源加工与生物工程学院葛鹏,进行了以《废旧锂离子电池材料固相法均质化直接再生》为题的演讲。

锂被誉为绿色能源关键金属和“白色石油”,但我国锂资源不足,对外依存度高达50%以上。锂资源短缺已经严重威胁了新能源产业链的资源安全。

与此同时,废旧锂电池开始呈现爆发式增长,开展废旧锂电池回收利用变得极具价值。

目前,废旧锂离子电池材料循环技术路线主要分为湿法回收与直接再生。其中,湿法工艺存在物料损失大、酸碱消耗量大、废水含量多、废盐量多、成本高等问题,因此直接修复技术成为行业研究的重点。

葛教授认为,直接修复技术一种低碳、高效、经济的再生方法,可以在不破坏材料原有晶格结构的同时,大幅降低能耗与碳排放指标。

通过对固相反应、液相反应、气相反应三种工艺的对比发现:固相反应均匀性与形貌控制较差,但成本偏低,环保压力小,且工艺简单、批次稳定,适合放大生产;液相反应:固相反应均匀性与形貌控制较好,但成本高且工艺复杂;气相反应固相反应均匀性与形貌控制较好,但成本极高,生产放大性差。

随后,葛教授分别对失效正极材料、失效负极材料的均质化回收再生进行了分析。

铁锂正极材料方面,再生的难题主要是不同批次元素/形貌/结构各不相同,再生材料批次稳定差。

基于这一问题,团队开发了基于均质氧化的失效磷酸铁锂再生技术,再生磷酸铁锂尺寸均一、碳含量、振实密度等相似于商业化电极材料。并探索了Na、V、Al,Cu,F等多元素掺杂阈值,建立起企业废料回收标准。

废旧钴酸锂再生方面,难点在于不同批次废料颗粒尺度严重不一,再生材料D50难以实现批次稳定,产品市场适应能力差。且钴酸锂较多的应用小动力电池领域,电池形态各异,需走机械破碎工艺,杂质含量多。

针对上述问题,团队通过晶格重构和离子交换诱导相变,成功地将SLCO再生为具有O2-O3共生结构的O23-RLCO。

废旧三元材料再生方面,难点是回收废料多为单晶/多晶混合材料,颗粒尺度一致性差,产品D50稳定性差,难以满足国标。

针对这一问题,团队通过物理场实现颗粒解聚及粉化,实现尺度均一,缩短宏观尺度补锂路径,提升深度补锂效果。

负极材料再生方面,问题主要在于能耗高。

为此,团队提出了1500℃ 体相催化再生+表面特性优化的方式,在低能耗的前提下获得了高质量再生石墨。

以上根据现场录音整理,未经本人校验审核。


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