锂作为现代社会最重要的矿物资源之一,被广泛应用于电池、医学、航天、化工以及国防等多个重要领域。近年来,随着全球纯电动汽车的推广,锂资源需求量飞速递增。然而,锂资源产业存在着供需不平衡。目前,全球锂金属产能为36000吨。即使将全球锂产能的一半用于电动车产业,可支撑产量为560万辆/年,尚不足全球每年8000万辆新增机动车的10%。

与此同时,全球锂资源有限且分布不均匀。绝大部分锂资源在海洋中,小部分在大陆,海洋锂资源目前还难以开采,而较易开采的陆地锂资源则超过一半分布在智利。迅速增长的市场需求以及不均匀的分布和受限于开采技术的产能,导致锂原材料价格在2010至2017年间普遍增长了200%以上。面对迅速增长的需求,开发和回收二次锂资源已成为全球相关产业可持续发展的关键。

近日,郑州大学科研团队联合清华大学、华北电力、悉尼科技大学、西班牙CIC Energinune研究所报道了绿色、可持续的废旧电池锂资源回收新技术(Science Advances 2022, 8, eabq7948),该技术利用石榴石陶瓷电解质(中空结构)对锂离子的良好选择透过性,以及对水和其它离子阻隔性,有效实现从废旧锂离子电池中回收高纯氢氧化锂的目的。

郑州大学电气与信息工程学院副教授徐晶介绍,该技术安全,环保,如果考虑了原材料、能源成本,以及回收的锂盐及氢气的价值,每回收1公斤的磷酸铁锂电池,可获得约5美元的收益。郑州大学这项新技术的突破,在世界范围内尚属首创,将为废旧电池锂资源的回收开辟全新道路,未来有望投入市场。(供稿:刘洋)