為了不浪費(fèi)金屬資源與破壞環(huán)境，越來越多科學(xué)家已注意到鋰離子電池回收議題，像是美國加州大學(xué)圣地牙哥分校（UCSD）近期也帶來更安全、低能耗的電池陰極回收再造方案。

電動(dòng)汽車與鋰離子電池儲(chǔ)能系統(tǒng)日漸崛起，鋰離子電池使用量也與日俱增，然而全球鋰電池回收比例少得可憐，不僅浪費(fèi)材料，還可能會(huì)污染環(huán)境以及造成重要金屬短缺問題，為此現(xiàn)在有許多科學(xué)團(tuán)隊(duì)正努力循環(huán)再利用廢棄電池零件。

UCSD研究鋰電池回收技術(shù)已久，早在2017年就推出電池陰極回收再生物科技術(shù)，在這兩年間也不斷改良技術(shù)，其中團(tuán)隊(duì)致力“修復(fù)”廢棄電池陰極，讓材料可重返新電池制程。在該研究中，他們首先從廢棄電池中收集陰極材料粒子，放入熱鋰鹽堿性溶液后開始加壓加熱，將溫度提高至800℃，之后再經(jīng)過退火（Annealing）降溫以增加材料柔軟性、延展性和韌性，最后運(yùn)用煥然一新的材料粒子制作新電極。

當(dāng)時(shí)研究團(tuán)隊(duì)測(cè)試指出，重生的電極儲(chǔ)電容量、壽命跟充放電速度都不見下滑，所消耗的能量也更少。

盡管看來UCSD2017-2018年的研究已經(jīng)很不錯(cuò)了，但團(tuán)隊(duì)認(rèn)為還是有許多需要改進(jìn)的地方，UCSD團(tuán)隊(duì)指出，鋰電池回收過程中，他們會(huì)將壓力加壓至10atm.（=10.1325bar），這就需要額外的安全防護(hù)措施和特殊設(shè)備，進(jìn)而提高成本。

因此UCSD再次改良制程，研發(fā)出可在標(biāo)準(zhǔn)壓力中工作的技術(shù)，他們將原本的鋰鹽溶液改成由多種鹽組合的共晶鋰鹽（eutecticlithiumsalt），之后的加熱退火部分也分兩階段處理，團(tuán)隊(duì)先將溫度提高至300℃，等溫度下降后，再加熱且維持在850℃數(shù)小時(shí)。

（Source：UCSD）

團(tuán)隊(duì)指出，共晶鋰鹽的熔點(diǎn)溫度較低，加熱后會(huì)變成無溶劑液體（solvent-freeliquid），科學(xué)家可在常壓下用該液體來降解陰極材料、修復(fù)鋰離子。而目前團(tuán)隊(duì)也成功再生高鎳錳鈷（NMC）電極，實(shí)驗(yàn)室研究員YangShi表示，實(shí)際測(cè)試再生陰極后，團(tuán)隊(duì)發(fā)現(xiàn)其儲(chǔ)電容量、壽命都跟全新的電池一樣。

UCSD納米工程教授鄭晨（ZhengChen）指出，未來團(tuán)隊(duì)希望這項(xiàng)技術(shù)可以廣泛應(yīng)用在鋰電池回收制程，與此同時(shí)團(tuán)隊(duì)也正努力回收石墨與其他材料，希望可讓電池材料不再被浪費(fèi)。