从“退役难题”到“资源再生” 兰州理工大学历时18年攻克锂电回收利用关键技术

　　随着新能源汽车加速进入千家万户、储能电站在西部大地加快布局，退役动力电池规模化来临带来的资源与环境问题日益凸显。如何实现安全、绿色、高效回收利用，成为摆在产业面前的一道现实考题。

　　在兰州理工大学，一支组建于2008年由9位核心教师与40余名硕博研究生组成的科研团队，围绕电解液回收与再利用展开持续攻关，提出以磷基锂盐为核心的技术路线，打通“回收—转化—再利用”全流程，探索出一条兼顾环境效益与经济价值的锂电回收新路径。

　　数据显示，截至2025年底，我国新能源汽车保有量达4397万辆。按照动力电池使用周期测算，2025年前后进入规模化退役阶段，预计到2030年退役量将突破300万吨。与之相伴的，是电解液、有机溶剂及含氟物质可能带来的环境风险，以及锂、磷、氟等关键资源回收利用的紧迫需求。

　　“传统电解液溶质六氟磷酸锂热稳定性差，易水解产生氢氟酸，既影响性能，也带来环境隐患。”兰州理工大学石油化工学院院长、电化学储能技术与工程团队带头人、博士生导师李世友表示，正是基于这一痛点，团队从锂盐材料研究起步，逐步拓展至退役电池回收领域。

　　围绕电解液这一关键环节，团队研发出低温亚临界浸取技术，以四氟乙烷为主要溶剂，在15至40摄氏度、0.6至0.8兆帕条件下实现电解液高效分离。“全程低温、惰性环境，不破坏电池其他组分，实现电解液与固体材料的无损分离。”团队成员赵冬妮说，相较传统高温工艺，这一方法显著降低能耗与污染排放。

　　在此基础上，团队进一步突破高值化转化关键技术。通过自主设计的反应体系，将回收得到的六氟磷酸锂转化为二氟草酸磷酸锂等高附加值产品，纯度可达99%以上，产品价值大幅提升。“从约17万元/吨提升至70万元/吨，实现了资源价值的再创造。”赵冬妮介绍。

　　针对氟、磷等潜在污染风险，团队通过分子结构设计与全流程密闭控制，将有害元素稳定固化在目标产物中，从源头减少排放。测算显示，该技术每处理1吨退役电池，可显著降低氟化物排放，较传统工艺减排效率提升80%以上。

　　技术成熟后，团队推动成果加速产业化，构建起“实验室—中试—规模化生产”的转化路径。目前相关技术已在甘肃电气装备集团、金川公司等企业落地应用。企业应用实践表明，该工艺无需高温处理，电解液回收率超过98%，溶剂损耗显著降低，兼具经济与环保效益。转化得到的氟代磷基锂盐作为电解液添加剂，可提升电池循环稳定性与安全性，在高电压及极端温度条件下表现更优。

　　在推进技术应用的同时，团队也关注行业共性问题，如退役电池回收环节不规范、原料质量波动、监管体系有待完善等。“需要从回收、运输到处理全过程提升标准化和规范化水平。”李世友表示。

　　面向未来，团队正与多家企业深化合作，拓展技术在过期电解液处理、电池修复及全组分回收等领域的应用，并持续优化工艺以适应复杂原料条件。从单点技术突破到全流程闭环构建，这一探索为我国退役锂电池绿色回收提供了可行路径。该模式不仅有助于缓解锂资源对外依存度，也推动产业链向高端化、绿色化延伸。

　　“保障战略资源安全，推进绿色发展，守护绿色发展守护蓝天，是我们的使命与担当。”李世友说。