混合废旧磷酸铁锂/锰酸锂正极材料全元素闭环回收

随着退役锂离子电池数量的快速增加，亟需一种可持续、经济高效且具备工业化潜力的正极材料回收工艺。现有湿法技术往往依赖大量酸和外加还原/氧化剂，不仅成本高昂，还会带来环境负担。针对废旧磷酸铁锂（S-LFP）与废旧锰酸锂（S-LMO）混合体系，提出了一种基于内在协同氧化还原机理的零添加剂回收策略。在微酸性条件下（耗酸量仅为常规方法的1/2），磷酸铁锂（LFP）中的Fe2+被有效浸出，该溶液中Fe2+在酸性环境中作为电子供体，进一步驱动锰酸锂中Mn3+向Mn2+转化，从而实现锰和锂的高效浸出（在20 ℃、反应40 min条件下锰和锂的浸出率均接近100%）。同时，铁元素选择性转化为难溶的磷酸铁（FPO）沉淀，实现固液分离。该沉淀可直接作为前驱体合成再生磷酸铁锂（R-LFP），所得材料显示出135.0 mA·h/g的放电比容量和经过200圈循环后99.4%的容量保持率。系统阐明了废旧电极材料之间的自促进氧化还原反应机理，实现了铁、锰、锂和磷的全元素闭环回收，为绿色、高效的锂离子电池回收提供了新的理论依据与工艺路径。