废旧电池内含有大量的重金属以及废酸、废碱等电解质溶液，如果不能对废旧电池进行科学的处理，将会给环境带来很大危害。在昆明理工大学，锂离子电池及材料制备技术国家地方联合工程研究中心团队研究的“废旧电池材料短流程重构再生技术及基础理论研究”，今年4月荣获2023年度云南省科学技术奖励项目自然科学奖一等奖。对于废旧锂离子电池的回收利用，这个团队取得哪些技术新突破？随着我国第一代新能源汽车电池寿命逐步到期，又有哪些新计划？
超前研究
争取国家研究中心落户
走进位于昆明理工大学莲华校区的锂离子电池及材料制备技术国家地方联合工程研究中心中试车间，你会看到废旧的锂离子电池经过一系列精心设计的步骤，最终实现短流程再生利用。
据研究中心相关人员介绍，这一流程是对传统方法的改造升级，大幅缩短工艺环节，通过先进的工艺技术，废旧电池被转化为高能量密度的锂离子电池材料。这种高值化的利用方式不仅提高了废旧电池的整体利用效率，还实现了有价金属资源的回收再用。
研究中心主任张英杰指导学生进行废旧电池回收技术研究 （锂离子电池及材料制备技术国家地方联合工程研究中心供图）
作为该领域的重要科研基地，研究中心团队能取得锂离子电池回收利用技术上的重大突破，与近年来重视人才建设分不开。“2015年以来，我们团队每年会从清华大学、复旦大学、上海交通大学等全国知名高校引进做电池研究的博士2至3人，补充团队的技术力量。”昆明理工大学冶金与能源工程学院教授、锂离子电池及材料制备技术国家地方联合工程研究中心主任张英杰表示，团队取得的技术成果，是前沿理论创新的突破，与团队多个研究方向协同创新有关。
10多年前，国内、包括全球对锂离子电池回收的研究并不多见，但团队负责人张英杰就有超前意识，认为随着锂离子电池利用的增多，回收工作一定是重要且有价值的。在张英杰的带领下，团队开始进行废旧电池回收利用的研究。从研究废旧铅酸电池的回收利用，到后来随着手机、新能源汽车使用的广泛，又进行了废旧锂离子电池回收利用的研究。
团队自1980年起一直从事应用电化学方面的研究，面向我国能源环保领域重大战略需求，长期服务于地区经济及有色金属冶金行业的绿色可持续发展，把电化学科学与技术和能源、材料、环保等领域交叉融合，致力于推动减污降碳协同增效，实现从基础研究到工程化应用全链条融通发展。
研究中心副主任董鹏介绍相关情况（鲁子花 摄）
迎接挑战
锚定核心技术攻关
“废旧电池的回收利用研究无疑是一项艰巨的挑战。然而，正是这样的挑战，激发了团队成员的创新精神和攻坚克难的勇气。”研究中心相关人员表示，通过不断探索和实践，他们有望在这一领域取得重大突破，为国家新能源电池产业的健康发展提供有力支撑。
据研究中心相关人员介绍，废旧电池的成分复杂，包括多种有价金属和有害物质。如何高效、安全地提取这些物质是一大技术难题。此外，不同种类废旧电池的回收技术也存在差异，需要有针对性地进行研究。
废旧电池回收过程中涉及多个环节，如预处理、回收、再生等，如何在保证回收效果的同时缩短流程、降低回收成本，是实现废旧电池回收产业化的重要挑战。而且废旧电池中存在有害物质，处理不当可能引发安全事故。
面对这些困难和挑战，团队通过打破传统冶金回收方法，基于材料生长、材料修复和材料再生机制回收废旧电池材料。通过不断创新，研发出高效、安全的废旧电池回收技术。
团队成员进行废旧电池回收相关操作（鲁子花 摄）
产学研用
积极推动产业化进程
“我们研究锂离子电池的回收利用，与我国探明的锂资源储量不多有关。”张英杰表示，钴、镍是生产锂离子电池的重要原料，我国80%依靠进口。随着新能源汽车的发展，做好锂离子电池的回收利用，可解决资源不足的问题。同时，也可解决废旧锂离子电池产生的环境污染问题。
研究中心相关人员表示，当前推广、应用新能源电动汽车已成为全球主流，我国电动汽车的保有量也呈现出快速增长态势。一方面，未来电动汽车市场的增长将持续拉动动力电池的需求量；另一方面，由于电动汽车的动力电池有使用期限，带来的电池退役规模也呈增长之势，从而给电池回收产业带来了广阔的发展空间。同时，在金属资源紧缺和环境形势严峻的背景下，回收动力电池更是受到国家政策鼓励和社会支持，这为电池回收行业带来了良好的发展前景。
在实际运用中，团队研发的废旧电池回收技术取得了一定的成效。在江西九鼎、天元化工等电池回收企业推广应用，经济效益显著。这些示范应用为废旧电池回收技术的推广和应用积累了宝贵经验。
下一步，团队将继续加强技术研发，深化与企业、研究机构的合作，共同推动废旧电池回收技术的产业化进程。此外，积极参与国际交流与合作，引进国外先进技术和管理经验，提升我国废旧电池回收技术水平，努力推动废旧电池回收技术走向成熟，更好服务新能源电池行业的可持续发展，为实现资源节约和环境保护作出积极贡献。
云岭先锋全媒体记者 鲁子花