詹姆斯-托尔（James Tour）领导的莱斯大学研究人员开发出一种革命性的锂离子电池回收方法，随着电池用量（尤其是电动汽车用量）的激增，这种方法对于减少环境影响至关重要。他们采用闪焦耳加热法对电池废料进行快速加热、磁性分离，电池金属的回收率高达 98%，有效地保持了材料的价值和结构，便于再利用。

科学家们利用磁分离技术开发出了一种突破性的锂离子电池回收方法，这种方法能有效净化电池材料，保持其结构完整性和功能性。

随着锂离子电池用量的不断增加，莱斯大学的一个研究小组正在应对有效回收锂离子电池这一环境挑战，该小组由赵天麟教授和材料科学与纳米工程教授 James Tour 领导。

7月24日 ，《自然-通讯》（Nature Communications）杂志详细介绍了该团队开创的从电池废料中提取纯化活性材料的新方法。他们的研究成果有望促进有价值电池材料的有效分离和回收利用，而且只需支付极低的费用，从而为生产更环保的电动汽车（EV）做出贡献。

James Tour 领导的莱斯大学研究人员开发出一种创新的电池回收方法。资料来源：Jeff Fitlow/莱斯大学

托尔说："随着电池使用量的激增，尤其是电动汽车电池使用量的激增，迫切需要开发可持续的回收方法。"

传统的回收技术通常需要通过高能耗的热处理或化学处理将电池材料分解为元素形式，成本高昂且对环境有重大影响。

研究小组提出，磁性可以促进废电池材料的分离和提纯。他们的创新采用了一种称为无溶剂闪焦耳加热 （FJH）的方法。这项由 Tour 设计的技术是通过电流穿过电阻适中的材料，使其迅速加热并转化为其他物质。

通过使用 FJH，研究人员在数秒内将电池废料加热到 2,500 开尔文，形成了独特的磁性外壳和稳定的核心结构。磁性分离可实现高效净化。

在这一过程中，钴基电池阴极--通常用于电动汽车，具有很高的经济、环境和社会成本--意外地在外部尖晶石氧化钴层中显示出磁性，从而可以轻松分离。

研究人员的方法使电池金属回收率高达 98%，同时保持了电池结构的价值。

托尔说："值得注意的是，分离后金属杂质显著减少，同时保留了材料的结构和功能。电池材料的主体结构保持稳定，随时可以重组为新的阴极。"

编译自/ScitechDaily

DOI: 10.1038/s41467-024-50324-x