编号：CYYJ03080

篇名：废旧锂离子电池负极石墨修复再生研究进展

作者： 汪风雷1,2；杨义升1,2；樊明娟1,2；张雷1；李文明1,2

关键词： 废旧锂离子电池; 石墨负极; 预处理; 湿法冶金; 热处理; 元素掺杂; 表面改性; 修复再生;

机构： 1.安徽理工大学2.合肥综合性国家科学中心能源研究院(安徽省能源实验室)

摘要： 随着全球新能源电动汽车和储能产业的快速发展，锂离子电池的需求爆发式增长。废旧锂离子电池是世界上增长迅速、产生量最大的固体废弃物之一，其材料循环是解决环境问题和满足关键能源矿物日益增长需求的有效策略。废旧锂离子电池中负极材料的修复再生，因流程短、能耗低和环保等特点已成为研究热点。石墨材料作为锂离子电池的主要负极材料，在锂离子电池中质量占比达12%—21%，且含有金属、粘结剂、有毒和易燃的电解质，给提取和加工带来经济和环境的影响，因而迫切需要创新的回收解决方案。本文系统总结了废旧石墨材料修复再生的核心工艺，包括预处理拆解和放电、除杂、掺杂改性及直接修复等，对比分析了各工艺在能耗、环保性、成本及适用场景等方面的优劣。然而，目前废旧石墨负极材料修复再生工艺仍面临诸多技术挑战，多数工艺处于实验室阶段，难以大规模工业化应用，主要原因在于加工成本高昂、附加值较低，且在处理过程中易对环境造成污染。为推动废旧锂离子电池负极石墨修复再生技术的发展，需积极探索多技术联用的创新模式，深入研究杂质元素、结构缺陷、石墨种类等因素对负极性能的影响规律，建立全生命周期数据库，从而实现对工艺路径的优化，为退役动力电池石墨负极的资源化利用提供理论基础和指导。