废旧动力锂电池的回收利用是未来亟待解决的问题。作为世界上锂电池制造量与消费量的国家,能否利用好废旧锂电池资源对我们的社会经济和环境有巨大的意义,为了能够秉持可持续发展和绿色发展的理念,我国在回收处理这一阶段肩负着更大的责任与义务,这既是一种考验也是一种机遇。

生物吸附是指用生物质对金属离子进行被动吸附或者配合的技术 。也就是指利用具体特性的生物质 (活的 、死的或者衍生物)的配体和金属离子之间发生离子交换 、配合、协同和鳌合等作用。

生物吸附剂多数来源于 、、藻类和自然物的废弃物。生物吸附过程受许多因素影响 , 如生物吸附剂类型、被吸附的金属离子类型、pH值 、温度、竞争离子及固液比等, 其中影响的是 pH值、反应温度和竞争离子的数量和类型。

1、溶液 pH值 :吸附溶液 pH值被认为是影响吸附过程中重要的因素 。 pH值会影响吸附剂结合位点的暴露程度。大量实验研究得出 pH值对锂电池的影响与重金属不同, 大部分重金属的吸附 pH值比较高 (3.0 ～ 7.0), 如铅和铜吸附 pH均为 5.0,镉、锌和镍 pH均为 5.5。而锂电池吸附 pH一般较低 (1.0 ～ 3.0),如铂 pH为 1.6, 钯pH为 1.8。

2、反应温度 :反应温度通常影响溶液中锂电池离子的稳定性, 离子与吸附剂配合和细胞壁化学成分离子化的稳定性。

3、 竞争离子 :生物吸附方法回收锂电池应用于工业上复杂的一个问题就是其它竞争离子的存在。其他竞争离子可能会与主要金属离子竞争吸附位点, 或者降低吸附剂的特性。

主要类型及特点

类型 核心特点 典型应用

三元锂电池 能量密度高、低温性能好 电动汽车、智能手机

磷酸铁锂电池 性高、循环寿命长、成本较低 储能电站、电动客车

钴酸锂电池 体积小、电压高，性较弱 笔记本电脑、小型数码

锰酸锂电池 成本低、倍率性能好，循环寿命较短 电动工具、动力电池辅助

回收方法：

湿法回收：利用化学试剂对电极材料中的金属进行选择性地溶解，再分离浸出液体中的金属元素。该技术具有回收率高、产品纯度较高、能耗较低的优点，是目前应用范围广的回收技术。

火法回收：通过高温手段将废旧电池中的杂质去除，终提取出含有金属及其化合物的细粉状材料。该技术操作工艺简单，效率比较高，适应于处理大量或者结构较为复杂的电池。

生物回收：利用微生物等的代谢过程将废旧电池中的金属元素选择性浸出，实现提取高值金属元素的目的。该技术对环境友好，但是目前仍处于研发阶段，技术尚不成熟。