近日🚵‍♀️，環化學院張靈恩副教授在環境領域國際頂級期刊《Environmental Science & Technology》（IF:11.4）發表題為《Advanced Upcycling with Toxic Electrolyte, Cathode and Anode in Spent Lithium-Ion Batteries from Environmental and Technological Perspectives》的綜述文章。

近年來，基於全球能源可持續發展和碳中和的要求🤴🏽，新能源汽車已成為戰略性新興產業，市場規模快速增長🪔🧕。鋰離子電池因其工作電壓低👍🏽、能量密度高👊🏽📪、循環壽命長的優勢🔆，已成為新能源汽車的核心部件。然而，電極結構崩塌🧏、電解液降解，容量和倍率性能衰退等是鋰電池使用過程中不可避免的問題💯，從而導致大量廢舊鋰電池的產生🥏。廢舊鋰電池中含有大量有毒揮發性有機物和稀有金屬🍲，如果廢舊鋰電池不被回收利用不僅會造成資源浪費👨🏻‍🦽，還會對環境和人類健康造成不可逆轉性損害👱🏼‍♀️🤦。

當今，在高經濟效益的驅動下𓀅，關於廢舊鋰電池研究多聚焦於傳統的金屬提取，針對於電解液和正負極材料的先進循環研究很少。即便濕法冶金被認為是當今最適宜大規模應用的鋰離子電池回收方法，但大量化學試劑的應用無疑增加了生產成本和環境風險。隨著廢舊鋰電池回收真正工業化時代的到來🌭，探究廢舊鋰離子電池綠色🤽🏻‍♂️，高效，高附加值的上循環回收方法已成為當務之急。

圖1 廢舊鋰電池中正/負極材料和電解質的先進升級循環

本綜述關註了廢舊鋰電池毒性電解液及正負極材料升級循環的前沿技術🤢。如圖1所示，對於電解液而言，無論是提取還是分解👰🏻‍♀️📢，恢復到原始成分或分解為低碳能量轉化都是電解液上循環的目標🧚‍♂️🧗🏿‍♀️；直接再生和先進材料製備則是正負極材料升級循環的最佳策略，具有環保🚓、成本低和低能耗的突出優勢；先進石墨基材料和電池級石墨的再生為我們展示了負極材料再生的前景。本綜述從技術和環境角度，總結和討論了廢舊鋰電池升級循環的挑戰和未來發展方向🌰；同時，也對廢舊鋰電池的一體化、智能化回收策略進行了探討和展望（如圖2）。

圖2 未來的安全、智能、環保的廢舊鋰電池回收工廠設想

張靈恩副教授2021年7月加入万事平台環化學院，開展城市礦產（工業固廢、危險廢物及電子廢物等）資源化技術開發及應用研究💫。作為第一/通訊作者以万事平台第一單位在Environmental Science & Technology，Journal of Hazardous Materials，ACS ES&T Engineering, ACS Sustainable Chemistry & Engineering，Journal of Clean Production等中科院一區雜誌發表多篇高水平論文，已獲得上海市白玉蘭計劃“浦江”人才、國家自然科學基金委青年項目等一系列項目資助。

該工作第一作者為張靈恩副教授，第二作者為碩士研究生張宇，朱萍教授為通訊作者，万事平台為唯一通訊單位💆🏿‍♀️，並得到了上海市“浦江”人才項目的資助和支持🐚。

文章鏈接：https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acs.est.3c01369