合肥2月6日電 6日，記者從中國科學技術大學了解到，該校陳維教授課題組首次提出一種基于電化學原理的綠色可持續廢棄物回收管理策略，能夠同時實現廢舊鋰離子電池正極材料中的鋰資源回收和工業尾氣中氮氧化物污染物的捕獲和轉化。研究成果于日前發表在學術期刊《自然·可持續發展》上。

 

據研究團隊介紹，他們在研究中巧妙設計了一種無能量消耗的回收方法。該方法利用尾氣中二氧化氮的電化學還原電位與廢舊電池正極材料的電化學氧化電位差，不僅成功回收廢舊電池正極材料中的鋰資源，還將二氧化氮轉化為高價值的硝酸鋰鹽。與此同時，這一過程還能實現大量的能量輸出，為鋰回收與污染物治理提供了一種高效、環保且具有經濟價值的全新解決方案。

 

“具體來說，鋰離子將自發地從廢舊鋰電池正極材料中脫出，并進入電解液，而另一側的二氧化氮則會被還原為亞硝酸根。兩者結合形成的亞硝酸鋰為直接的電化學反應產物，同時產生約0.4V的輸出電壓。電化學反應產物亞硝酸鋰則會被空氣中的氧氣進一步氧化，成為更加穩定的硝酸鋰產物。”陳維說。

 

在此基礎上，團隊進一步分析了研究提出的回收策略與傳統回收策略在經濟和環保等方面的優劣。針對電池回收工藝中各主要回收步驟的能耗、二氧化碳排放以及成本收益等方面進行的系統性核算顯示，研究團隊提出的回收工藝在能耗和二氧化碳排放量上遠低于目前主流的回收策略，表明該策略在綠色可持續經濟上具有絕對的領先優勢。據成本收益計算結果分析，該策略也優于傳統回收策略。

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