中国科学家突破锂电池回收技术瓶颈：熔盐法让废旧电池恢复 76%

随着全球电动汽车保有量突破2000万辆大关，锂离子电池的回收处理正成为一个日益紧迫的环境挑战。华中科技大学的研究团队近期在《自然·可持续性》期刊上发表的最新研究显示，他们开发的熔盐再生技术能够使退役锂电池恢复高达76%的原始性能，为解决电动汽车电池回收难题提供了全新思路。

这项突破性技术的核心在于直接修复电池阴极材料的晶体结构，而非传统回收方法中的金属提取重组。根据国际能源署数据，到2030年全球将有约1100万吨废旧锂电池需要处理，而传统回收技术的局限性使得这一挑战变得更加严峻。

技术原理革新传统回收模式

传统的锂电池回收技术主要采用火法冶金或湿法冶金工艺，通过高温熔炼或酸性浸出的方式提取镍、钴、锂等有价金属。然而，这些方法在获得原材料的同时，完全破坏了材料原有的晶体结构。业界专家指出，这种"拆散重组"的方式不仅能耗高、污染严重，而且回收后制备的新材料性能往往无法达到原始水平。

华中科技大学研究团队提出的熔盐再生技术采用了截然不同的思路。研究负责人杨洋教授表示："我们的方法就像是为受损的材料进行'外科手术'，精确修复缺陷部位，而不是推倒重建。"该技术使用由氢氧化锂、硝酸锂和水杨酸锂组成的三元熔盐体系，在相对较低的温度下形成液态介质，使锂离子能够自由迁移并修复材料内部缺陷。

实验数据显示，经过熔盐处理的NCM811阴极材料（一种广泛应用于高端电动汽车的高镍三元材料）初始放电容量达到每克196毫安时，在200次充放电循环后仍能保持76%的容量保持率。相比之下，传统回收技术制备的材料通常在相同条件下的容量保持率仅为50%-60%。

解决电动汽车产业可持续发展瓶颈

日产电动汽车剖面图显示部分电池 维基共享资源

电动汽车产业的快速发展伴随着对关键原材料需求的爆炸式增长。据彭博新能源财经统计，锂、钴、镍等电池核心材料的价格在过去两年中分别上涨了300%、150%和80%。同时，这些金属的开采主要集中在少数几个国家，供应链安全风险日益凸显。

中国作为全球最大的电动汽车市场，2024年新能源汽车销量已超过950万辆，累计保有量接近2000万辆。按照动力电池5-8年的使用寿命计算，中国将在2025-2028年迎来首轮大规模电池退役潮。工信部预测，到2025年中国动力电池累计退役量将达到78万吨，其中包含约78万吨的活性材料。

熔盐再生技术的成功开发为解决这一挑战提供了新的可能性。与传统回收方法相比，该技术具有三大优势：首先是环保性能突出，避免了强酸强碱的使用，大幅降低了二次污染风险；其次是能耗较低，工艺温度控制在500-700摄氏度之间，远低于火法冶金的1400-1600摄氏度；最重要的是，回收产品的性能接近原始材料水平，有望实现真正意义上的循环利用。

产业化前景与挑战并存

尽管实验室研究取得了令人鼓舞的成果，但熔盐再生技术要实现产业化应用仍面临诸多挑战。成本控制是首要问题，虽然该技术避免了昂贵的金属分离提纯工艺，但三元熔盐的制备和回收利用需要精确的过程控制，对设备要求较高。

清华大学材料学院教授南策文在接受采访时表示："任何新技术从实验室走向工业化都需要经历规模化验证、成本优化、标准制定等多个阶段。熔盐再生技术的理念很先进，但需要在工艺稳定性、批次一致性等方面进行更多验证。"

另一个关键挑战是废旧电池的收集和预处理体系建设。目前中国的动力电池回收体系仍在完善过程中，回收率仅为约25%。要充分发挥熔盐再生技术的优势，需要建立覆盖全国的高效收集网络，确保废旧电池能够及时、安全地进入回收流程。

华中科技大学研究团队已与多家电池制造企业和汽车厂商建立合作关系，计划在未来两年内建设中试生产线，验证技术的工业化可行性。同时，他们正在开展针对其他电池体系（如磷酸铁锂电池）的熔盐再生技术研发，以扩大应用范围。

国际咨询机构伍德麦肯锡预测，如果熔盐再生技术能够成功实现产业化，将显著改变全球锂电池回收产业格局。到2030年，高性能电池回收材料的市场规模有望达到280亿美元，其中直接再生技术的市场份额可能超过40%。

这项来自中国的创新技术不仅为解决本国的电池回收难题提供了新思路，也为全球新能源产业的可持续发展贡献了中国智慧。随着技术的进一步完善和产业化推进，熔盐再生技术有望成为构建锂电池循环经济的重要技术支撑，推动电动汽车产业迈向更加绿色、可持续的发展道路。