随着电动汽车与储能系统(ESS)的广泛普及，废旧锂离子电池的管理和回收成为全球亟待解决的难题。传统回收方式，如能耗巨大的冶炼工艺和化学腐蚀性强的湿法工艺，均存在显著环境风险。

近日，韩国地质矿产资源研究院(KIGAM)Yosep Han博士领衔的研究团队取得突破，成功研发出一种环保电化学工艺，用于升级再造废旧锂离子电池中常见的正极材料——锂锰氧化物(LiMn₂O₄，LMO)。该工艺被直接应用于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，证明了其实际可行性。相关论文已发表于《Small》杂志。

与传统回收方法聚焦金属回收不同，该团队通过电化学方式将LMO转化为锰离子(Mn²⁺)，并用作氧化还原液流电池的电解质。这一创新标志着向增值回收的重大转变，超越了简单的资源回收，实现了循环电池生态系统。

此外，该技术还可通过调节电解液pH值，选择性分离锰和锂，进一步促进材料再利用。废旧电池可直接作为电解液来源，并转化为新电池前体材料，为可持续闭环电池生命周期奠定基础。

与传统依赖高温(超过900°C)冶炼或强酸湿法冶金的高能耗、高风险工艺相比，KIGAM的新方法无需极端条件，显著降低了能耗和生态影响。研究人员通过电化学转化，将LMO转化为Mn²⁺离子并整合到电池电解质中，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。

该团队还采用双膜混合氧化还原液流电池结构，实现了高工作电压和延长循环寿命，为大规模、长时储能系统的商业化提供了关键支持。

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升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贡献力量。”

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)。