据外媒报道，中国研究团队开发出简单、高效、廉价且环保的工艺，可以为废弃锂离子电池（LIB）的可持续回收提供一条可行途径：除柠檬酸外，无需添加任何化学物质即可浸出并分离NCM电池中所含的99%以上的锂、镍、钴和锰金属。
图片来源：期刊《Angewandte Chemie International Edition》
研究小组已将相关论文发表于期刊《Angewandte Chemie International Edition》。据报道，由此产生的回收材料可直接转化为NCM电极。
从智能手机到电动汽车，锂离子电池在日常生活中无处不在。它们也是向可再生能源过渡的重要组成部分，因为锂离子电池用于储存多余的太阳能和风能，并在需要时将其送回电网。
缺点是，它们的使用寿命有限，导致大量废旧锂离子电池含有危险的重金属和其他有害物质。此外，金属资源正在枯竭。
大多数回收工艺都存在能耗高、排放量高、回收材料有限或质量低等问题。或者需要大量化学品，工艺复杂且成本高，会产生有毒气体和废水。
使用柠檬酸等生物相容性酸浸出是这些工艺的替代方法之一。然而，传统工艺（螯合凝胶工艺）需要大量过量的酸，并且必须不断用氨水调节pH值——工艺复杂且不太环保。
由Guangmin Zhou和Ruiping Liu领导的中国矿业大学、福州大学、北京化工大学和深圳清华大学的研究团队现已开发出基于柠檬酸的新型方法，用于从NCM阴极中浸出、分离和回收金属。NCM是一种含有镍、钴和锰的混合氧化物，呈层状结构。锂离子被封闭在层间。
新方法的诀窍是：使用的柠檬酸量相对较少，而不是像传统方法那样用过量柠檬酸浸出。因此，柠檬酸中的三个酸基中只有两个会解离。
释放的质子破坏了锂氧键，将锂离子从NCM释放到溶液中。其他金属离子和氧离子之间的键也被破坏。镍、钴和锰进入溶液，它们被柠檬酸阴离子结合成稳定的复合物。
然后，柠檬酸的第三个酸基与同一分子上的羟基发生反应。在分子内酯化（费歇尔内酯化）反应中发生环闭合。这促进了中间体相互反应形成聚酯，聚酯凝胶化成易于分离的固体颗粒。能耗和二氧化碳排放量明显低于传统的湿法冶金回收工艺。
随后加热凝胶以烧掉有机碎片，形成新的NCM层状结构，其中包含锂离子，可用作优质电极材料。
