韩国研发废旧电池正极材料直接回收技术

韩国能源研究所光州清洁能源研究中心于8月25日公开一项废旧动力电池正极材料直接回收工艺。该技术通过二甘醇溶液处理，在130摄氏度下实现集流体与正极材料完全剥离，回收容量恢复率超99%，为电池闭环供应链提供新路径。

传统湿法冶金或物理拆解路线中，集流体因长期充放电循环与电极材料紧密结合，常规回收多依赖含氟或含氯等危险化学溶剂进行溶解剥离。此类工艺不仅产生大量高盐废水，残留杂质还会吸附于再生粉体表面，导致重构电极的电化学性能衰减。针对这一痛点，研究团队采用二甘醇作为反应介质，将废旧正极材料浸入后加热至130摄氏度。在此温度区间内，二甘醇发生氧化反应生成乙醛醇，该中间产物具有强分子缔合能力，可有效削弱正极材料与铝箔或铜箔集流体之间的界面粘附力，从而实现集流体的无损、彻底分离。与此同时，氧化过程释放的自由电子可直接驱动锂离子重新嵌入脱锂的正极晶格，完成原位补锂。

实验室测试数据显示，该工艺对主流三元（NCM）与磷酸铁锂（LFP）体系均具备高度兼容性。经处理的NCM正极材料容量恢复率达99.1%，LFP材料恢复率高达99.7%。研究组进一步提取了退役50安时电动汽车动力电池中的老化正极粉体，装入小型测试电芯进行验证。结果表明，材料初始放电容量仅为30.6毫安时，经过该溶液法处理后跃升至34.6毫安时，充分证明其对深度衰减电芯同样具备显著的活性物质修复能力。

产业链环节定位与工程化潜力

从动力电池全生命周期管理视角来看，该项技术明确处于中游材料再生与下游整车制造衔接的关键节点。相较于高温焙烧或强酸浸出路线，该溶液法无需密闭高压反应釜，常温常压即可运行，大幅降低了设备防腐等级要求与厂房防爆投入。韩国研究人员指出，工艺操作环境开放且流程简洁，废水排放显著减少，整体能耗较传统湿法下降明显。对于正面临欧盟《新电池法》及中国工信部《新能源汽车废旧动力蓄电池综合利用行业规范条件》双重合规压力的回收企业而言，该路线有望缩短环评审批周期，降低危废处置成本。在实际产线部署中，反应槽的搅拌效率与传热均匀性将直接影响剥离速率，建议采用夹套式不锈钢反应釜并配备变频调速桨叶，以确保不同批次废旧电芯的粉末受热一致。

面向国内采购与产线改造需求，该工艺的核心关注点在于化学反应器的材质选型与溶剂回收系统的匹配。二甘醇属于低毒有机溶剂，沸点较高，在后续固液分离环节需配套真空蒸馏或膜过滤装置以实现溶剂循环利用，否则单次消耗将抵消环保收益。对于集成该技术的二手电池拆解线或正极前驱体供应商，需重点评估现有电解液清洗工序与该溶液的兼容性，避免交叉污染影响金属纯度。此外，工艺不依赖贵金属催化剂或特殊气体保护，对国内中小型回收企业的技改门槛较低，但需建立严格的物料衡算模型以控制乙醛醇副产物的定向收集与安全存储。运维阶段应定期检测溶液氧化还原电位（ORP），防止过度氧化导致正极晶格结构坍塌。

随着全球动力电池退役潮逐步临近，正极材料再生产能的扩张已从“规模优先”转向“品质与碳足迹双控”。韩国本土依托成熟的精细化工产业链与严格的废弃物分类法规，在直接回收技术领域布局较早。对中国外贸与设备制造商而言，可重点关注适配该溶液体系的耐腐蚀离心泵、板式换热器及在线浊度监测仪表的出口机会。未来该工艺的产业化落地仍需跨越千升级中试放大与第三方电池级材料认证壁垒，但在当前碳酸锂价格波动加剧的背景下，提供稳定再生正极粉体的供应链渠道将成为主机厂定点采购的重要考量。国内企业若引入该路线，建议优先与具备电化学检测能力的科研院所合作开展小批量验证，再逐步推进产线数字化改造。