在废锂离子电池（LIBs）的传统湿法冶金回收中使用强酸会导致大量的二次废物和二氧化碳排放。近日，清华大学Li Jinhui利用废锂离子电池中的废金属集电器来促进其原子经济性，并减少废Li_1-xCoO₂（LCO）向新LiNi_0.80Co_0.15Al_0.05O₂（NCA）阴极转化过程中的化学品消耗。

本文要点：

1) 机械化学活化利用过渡金属氧化物的适度价态还原（Co³⁺→Co^2+、3+）和集电碎片的有效氧化（Al⁰→Al³⁺、Cu⁰→Cu^1+，2+），并且由于其球磨储存的内能，使得仅用弱乙酸就能将在≤4mm破碎产物中的Li、Co、Al和Cu浸出率达到100%。而使用较大的Al碎片（≥4 mm）代替腐蚀性沉淀试剂来控制渗滤液中的氧化/还原电位（ORP），并诱导杂质离子（Cu、Fe）的靶向去除。

2) 在将NCA前体溶液循环生成NCA阴极粉末后，作者发现再生NCA阴极具有优异电化学性能和改善的环境影响。作者通过生命周期评估发现，这条绿色策略的利润率达到18%，同时减少45%的温室气体排放。

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Jiadong Yu et.al Mechanochemical upcycling of spent LiCoO2 to new LiNi_0.80Co_0.15Al_0.05O₂ battery: An atom economy strategy PNAS 2023

DOI: 10.1073/pnas.2217698120

https://doi.org/10.1073/pnas.2217698120