德国明斯特大学 MEET 电池研究中心创造了一种回收锂离子电池干法制造生产废料的新工艺。

在传统的电池生产中，活性正极材料与溶剂混合成浆料，然后涂覆在铝集流体上。该工艺使用溶剂 N-甲基-2-吡咯烷酮 (NMP) 和聚偏氟乙烯 (PVdF) 作为粘合剂。之后，涂覆后的电极必须经过耗能的干燥过程，蒸发的溶剂必须通过复杂的工艺回收。

相比之下，干法工艺使用聚四氟乙烯 (PTFE) 作为粘合剂，无需使用溶剂。这节省了干燥步骤并降低了成本。然而，这种方法本身也会产生更多废料。部分原因是，新技术的规模化生产自然会产生更多废料，此外，干法工艺尤其会在正极层被打磨平整后产生不平整的边缘，而这些边缘必须被修剪掉。由于正极层是电池中最昂贵的部件，因此必须尽可能经济高效地回收这些修剪废料。

新开发的回收工艺依赖于干式机械处理。“通过使用干式机械研磨机，可以成功实施并扩大回收规模，”MEET 和 BACCARA 国际研究学院的博士生 Maike Michelle Gnutzmann 解释道。在研磨机中，阴极复合材料会从集流体上轻轻分离，并以低速进行颗粒化，以避免损坏活性材料的结构。

最终得到的粉末包含活性物质、PTFE粘合剂和导电碳，且保持其原始形态。该粉末无需进一步加工即可重复用于电极涂层。该方法完全避免了高温、溶剂或有毒化学品的使用。作为研究一部分进行的生命周期成本分析证实了该方法的经济可行性。

该研究成果以“干法机械方法回收干法加工锂离子电池阴极废料”为题发表在科学期刊《先进能源材料》上。