退役鋰離子電池直接回收再利用研究獲進展

近日，廣東工業大學輕工化工學院教授林展團隊設計了一種兼容于正/負極的水溶性超分子粘結劑，利用粘結劑中的氫鍵和離子鍵鍵合作用，通過其在熱水中的可逆解離，實現了活性材料組分的快速剝離、高效分離及直接再生利用。相關成果發表于《自然-可持續發展》（Nature Sustainability）。

電池直接回收示意圖。研究團隊供圖

論文第一作者、廣東工業大學副教授吳曙星介紹，隨著電動汽車產業的快速發展，全球鋰離子電池裝機規模持續擴大，并逐步進入集中退役階段，電池資源高效回收與循環利用已成為能源與環境領域的重要課題。直接回收可保留并修復電極活性材料結構，被認為是退役電池回收的理想路徑。然而，在實際電池體系中，粘結劑對電極組分的強粘附作用使活性材料難以有效分離，成為制約直接回收的關鍵因素。

該研究開發了一種通過超分子氫鍵和離子相互作用實現的雙交聯水性粘結劑，粘結劑對正負極材料具有良好兼容性。同時，巧妙解決了鋰離子電池直接回收中“電極難分離”的核心痛點，其氫鍵和離子相互作用可隨溫度升高發生解離，使其在熱水中快速溶解，從而實現退役鋰電池的便捷直接回收，讓“給廢舊鋰電洗個熱水澡”從形象比喻變為切實可行的綠色回收方案。

論文通訊作者林展指出，該設計著眼于退役電池材料組分的分離難題，顛覆了傳統的電池結構體系，通過創新設計功能化粘結劑，實現了電池材料組分的“穩定服役-高效分離-直接回收利用”，簡化了回收過程并節約了大量能耗。

該研究工作突破了傳統“先使用、后回收”的被動模式，使電池在誕生之初便具備高效再生循環利用屬性，為破解鋰離子電池閉環回收難題提供了關鍵的解決方案。

相關論文信息：https://doi.org/10.1038/s41893-026-01773-3