现有的锂离子电池回收方法通常涉及能耗高、化学和/或废物密集型的工艺。
2025年2月26日，莱斯大学汪淏田在国际顶级期刊Nature Chemical Engineering发表题为《Self-looped electrochemical recycling of lithium-ion battery cathode materials to manufacturing feedstocks》的研究论文。
在本文中，作者展示了一种自循环的电化学电池回收方法，该方法能够高效地从废旧正极材料中回收锂和过渡金属。这些回收材料可以直接应用于制造新电池，无需进一步处理。
通过在三室多孔固态电解质反应器中进行电化学析氢和氧化反应，输入的Li2SO4溶液可以转化为氢氧化锂和硫酸，锂离子传输效率约为90%，电流密度为100 mA cm-2，且能耗低（从0.36 V开始）。
随后是一个按化学计量的酸浸出和碱性沉淀过程，将废锂金属氧化物分离成高纯度（>99.7%）的锂和过渡金属氢氧化物产物。
在每个回收周期结束时，Li2SO4溶液可以成功还原，从而实现了仅需H2O2作为外部输入的可持续工艺。
这种方法避免了外部负离子污染，也无需进行废物流处理。
图文解读
图1：传统湿法冶金与自循环电化学回收策略对比
图2：电化学电池回收反应器的电化学性能
图3：LCO回收过程，包括Co沉淀、产物相纯度和稳定性测试
文献信息Fang, Z., Zhu, P., Zhang, X.et al.Self-looped electrochemical recycling of lithium-ion battery cathode materials to manufacturing feedstocks.Nat Chem Eng2, 142–151 (2025). https://doi.org/10.1038/s44286-025-00186-x
