随着电动汽车和储能系统(ESS)日益普及，废旧锂离子电池的管理和回收成为紧迫的全球性问题。传统回收方法，如能源密集型冶炼或化学腐蚀性强的湿法工艺，不仅耗能巨大，还存在环境风险。

近日，韩国地质矿产资源研究院(KIGAM)Yosep Han博士领导的研究团队取得重要成果。他们成功开发出一种环保的电化学工艺，用于升级再造锂锰氧化物(LiMn₂O₄，LMO)。LMO是废旧锂离子电池中常见的正极材料，该工艺被直接集成到极具前景的下一代储能系统——锌锰氧化还原液流电池(Zn-Mn RFB)中，证明了实际可行性。相关论文发表在《Small》杂志上。

与专注于金属回收的传统方法不同，新方法通过电化学方式将LMO转化为锰离子(Mn²⁺)，用作氧化还原液流电池的电解质。这一创新实现了向增值回收的重大转变，超越了简单资源回收，构建起循环电池生态系统。

该技术还能通过简单调节电解液pH值，选择性分离锰和锂，进一步促进材料再利用。它使废旧电池可直接作为电解液来源，再转化为新电池前体材料，为可持续的闭环电池生命周期奠定基础。

传统回收工艺依赖高温(超过900°C)冶炼或强酸湿法冶金，需要大量能源且带来环境风险。而KIGAM开发的新方法无需极端高温或化学条件，显著降低了能耗和生态影响。

研究人员未分解LMO材料，而是通过电化学转化将其转化为Mn²⁺离子并整合到电池电解质中。结果显示，其初始性能与商用MnSO₄基电解质相当，250次充放电循环后仍保持70%以上的能量效率。

此外，该团队采用双膜混合氧化还原液流电池结构，实现高工作电压和延长循环寿命，满足大规模、长时储能系统商业化的关键要求。

Yosep Han博士表示：“这项研究克服了现有电池回收技术的复杂性和环境缺陷。我们的目标是进一步提高电池资源的循环性和储能效率，为实现碳中和和循环型社会做出贡献。”

更多信息：Duho Han 等人，《将废旧 LiMn2O4 与高压水系锌锰氧化还原液流电池直接集成作为一种实用的升级改造工艺》，Small ( 2025)