近日，中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)傳來了一項(xiàng)令人矚目的科研新成果。該校陳維教授領(lǐng)導(dǎo)的課題組，成功探索出一種創(chuàng)新的廢棄物回收管理策略，該策略結(jié)合了電化學(xué)原理，旨在實(shí)現(xiàn)廢舊鋰離子電池正極材料中的鋰資源回收，并同步捕獲及轉(zhuǎn)化工業(yè)尾氣中的氮氧化物污染物。
這項(xiàng)研究的核心在于，研究團(tuán)隊(duì)設(shè)計(jì)了一種無需額外能量輸入的回收流程。他們巧妙地利用了尾氣中二氧化氮的電化學(xué)還原電位與廢舊電池正極材料的電化學(xué)氧化電位之間的差異，這一設(shè)計(jì)不僅有效地回收了廢舊電池中的鋰資源，還將有害的二氧化氮轉(zhuǎn)化成了具有高附加值的硝酸鋰鹽。
更為先進(jìn)的是，這一回收過程還能產(chǎn)生顯著的能量輸出，為鋰資源的回收與環(huán)境污染物的治理提供了一個(gè)兼具高效性、環(huán)保性和經(jīng)濟(jì)性的全新路徑。在反應(yīng)過程中，鋰離子會自動從廢舊鋰電池的正極材料中脫離并進(jìn)入電解液，而二氧化氮?jiǎng)t在另一側(cè)被還原為亞硝酸根。這兩者在結(jié)合后形成的亞硝酸鋰是直接的電化學(xué)反應(yīng)產(chǎn)物，同時(shí)，該過程還能產(chǎn)生約0.4伏特的輸出電壓。隨后，亞硝酸鋰在空氣中氧氣的作用下，會進(jìn)一步被氧化為更加穩(wěn)定的硝酸鋰。
為了全面評估這一回收策略的優(yōu)勢，研究人員還將其與傳統(tǒng)回收方法進(jìn)行了經(jīng)濟(jì)和環(huán)保等多方面的對比分析。通過對電池回收工藝中各個(gè)關(guān)鍵步驟的能耗、二氧化碳排放量以及成本收益進(jìn)行系統(tǒng)核算，結(jié)果顯示，新的回收策略在能耗和二氧化碳排放量上均遠(yuǎn)低于當(dāng)前主流方法，顯示出在綠色可持續(xù)經(jīng)濟(jì)方面的顯著優(yōu)勢。同時(shí)，對成本收益的計(jì)算結(jié)果也表明，該策略相較于其他四種傳統(tǒng)回收策略，同樣具有優(yōu)越性。
