【儀表網(wǎng) 研發(fā)快訊】近期，環(huán)境研究院許洋副教授圍繞廢舊鋰電池綠色回收、鋰選擇性提取及有價(jià)金屬高值利用取得系列研究進(jìn)展。團(tuán)隊(duì)先后構(gòu)建了藍(lán)礬驅(qū)動(dòng)選擇性硫酸化焙燒、混合正極材料選擇性氯化焙燒、廢聚氯乙烯協(xié)同機(jī)械化學(xué)氯化等技術(shù)路線，并進(jìn)一步將廢舊電池中的鈷、錳資源轉(zhuǎn)化為高性能煙氣脫汞材料，4項(xiàng)成果先后發(fā)表于國際期刊Green Chemistry(2026, 28: 5620-5632)、Small(2026, 0: e74845)和Chemical Engineering Journal(2026, 540: 177163；2026, 537: 176414)。
 

　　論文一：構(gòu)建藍(lán)礬驅(qū)動(dòng)選擇性硫酸化新路徑，破解低價(jià)值錳酸鋰電池回收難題
 

　　針對(duì)低價(jià)值廢舊LiMn2O4電池回收經(jīng)濟(jì)性不足和鋰選擇性較低的問題，研究團(tuán)隊(duì)提出藍(lán)礬驅(qū)動(dòng)的選擇性硫酸化焙燒—水浸工藝。該工藝?yán)盟{(lán)礬熱分解釋放的含硫組分，將晶格鋰優(yōu)先轉(zhuǎn)化為水溶性Li2SO4，而錳和銅主要保留在固相中，實(shí)現(xiàn)鋰的前端選擇性分離。優(yōu)化條件下，鋰回收率和選擇性分別達(dá)到95.18%和99.66%，所得Li2CO3純度為99.59%，并實(shí)現(xiàn)近零SO2排放。機(jī)理分析表明，銅與氧之間較強(qiáng)的成鍵作用促進(jìn)銅進(jìn)入錳酸鋰晶格并置換鋰，推動(dòng)鋰向Li2SO4定向轉(zhuǎn)化。相關(guān)成果以“Green and economical lithium recovery from spent LiMn2O4batteries through blue vitriol-driven selective sulfation roasting”為題發(fā)表于Green Chemistry，并入選期刊封面論文。山東大學(xué)碩士研究生朱家鑫為論文第一作者，山東大學(xué)副教授許洋、重慶大學(xué)副教授朱賢青為論文通訊作者。
 

　　論文二：面向混合廢舊鋰電池開發(fā)PVC氯化焙燒技術(shù)，實(shí)現(xiàn)鋰優(yōu)先分離
 

　　面向?qū)嶋H回收過程中不同類型廢舊鋰電池混雜的問題，研究團(tuán)隊(duì)提出以廢PVC為氯源的混合LiMn2O4–LiCoO2正極選擇性氯化焙燒工藝。通過調(diào)控PVC添加量和焙燒條件，鋰被優(yōu)先轉(zhuǎn)化為水溶性LiCl，而鈷、錳主要以金屬或難溶氧化物形式留在固相中。優(yōu)化條件下，鋰回收率和選擇性分別達(dá)到97.28%和98.86%，所得Li2CO3純度為99.65%，同時(shí)有效捕集了PVC分解釋放的含氯氣體。密度泛函理論計(jì)算表明，在正極材料優(yōu)勢(shì)暴露晶面上，氯物種與鋰位點(diǎn)的相互作用強(qiáng)于鈷、錳位點(diǎn)，為鋰優(yōu)先氯化提供了微觀機(jī)制解釋。相關(guān)成果以“PVC-Mediated Chlorination Roasting Enables Green and Selective Lithium Recovery From Mixed Spent LiMn2O4–LiCoO2Batteries”為題發(fā)表于Small。山東大學(xué)碩士研究生姚琪琪為論文第一作者，許洋副教授為論文通訊作者。
 

　　論文三：開發(fā)常溫機(jī)械化學(xué)氯化技術(shù)，實(shí)現(xiàn)廢PVC與鋰電池負(fù)極銅箔協(xié)同利用
 

　　針對(duì)傳統(tǒng)機(jī)械化學(xué)氯化過程中廢PVC脫氯速率慢、球磨時(shí)間長(zhǎng)及多種金屬同步氯化等問題，研究團(tuán)隊(duì)提出廢舊LiMn2O4正極、廢PVC和鋰電池負(fù)極銅箔協(xié)同機(jī)械球磨的固相氯化技術(shù)。銅箔能夠促進(jìn)PVC中C?Cl鍵斷裂并形成CuCl中間體，進(jìn)而將氯定向傳遞給晶格鋰，使其轉(zhuǎn)化為水溶性LiCl，而錳主要以難溶氧化物形式保留在固相中。在常溫球磨條件下，鋰回收率和選擇性分別達(dá)到98.85%和99.22%，所得電池級(jí)Li2CO3純度達(dá)到99.71%。相關(guān)成果以“Mechanochemically triggered solid-phase chlorination for green and selective lithium extraction from spent LiMn2O4batteries”為題發(fā)表于Chemical Engineering Journal。華中科技大學(xué)博士研究生周夢(mèng)麗為論文第一作者，許洋副教授、華中科技大學(xué)教授羅光前為論文通訊作者。
 

　　論文四：拓展鈷錳資源高值利用，創(chuàng)制抗硫抗水尖晶石脫汞材料
 

　　團(tuán)隊(duì)進(jìn)一步拓展廢舊電池中鈷、錳資源的高值利用，以廢舊LiMn2O4和LiCoO2電池為金屬來源，制備晶格工程CoMn2O4尖晶石材料，并將其用于富氧燃燒煙氣中Hg0的高效脫除。鈷摻雜誘導(dǎo)的晶格畸變和活性物種富集顯著提升了CoMn2O4尖晶石的脫汞性能及抗硫抗水能力，其Hg0吸附容量達(dá)到22.26 mg/g，且經(jīng)過多次再生后仍保持較高活性。生命周期與技術(shù)經(jīng)濟(jì)評(píng)價(jià)表明，與傳統(tǒng)化學(xué)試劑合成路線相比，該方法可顯著降低材料制備成本、能源消耗和碳排放。相關(guān)成果以“Green and economical lattice-engineered CoMn2O4spinel from spent lithium-ion batteries enables efficient mercury capture from oxy-fuel combustion flue gas”為題發(fā)表于Chemical Engineering Journal。山東大學(xué)本科生王梓軒為論文第一作者。許洋副教授，重慶大學(xué)副教授朱賢青、教授李俊為論文通訊作者。
 

　　以上研究得到了國家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃、國家自然科學(xué)基金、山東省高等學(xué)校青創(chuàng)團(tuán)隊(duì)計(jì)劃等項(xiàng)目的支持。
 

　　引用：許洋副教授在廢舊鋰電池回收方面取得系列研究進(jìn)展 山東大學(xué) 【引用時(shí)間：2026年7月30日】