圖1.韓國原子能研究院開發出磷酸鐵鋰(LFP)電池回收技術

韓國原子能研究院2月10日宣布，其研究團隊已成功研發出一種既經濟又環保的新工藝，用于回收電動汽車所使用的磷酸鐵鋰電池(LFP電池)。這一創新成果有望為電動汽車電池的循環利用提供新的解決方案。

LFP電池采用磷酸鐵鋰作為正極材料，石墨作為負極材料，與現有鋰離子電池在正極材料上有所不同。由于磷酸鐵鋰的化學特性，該類型電池在氧氣釋放方面受到抑制，從而大大降低了火災和爆炸的風險，因此被廣泛應用于電動汽車領域。然而，傳統的電池回收方法，即使用酸性溶液處理LFP電池，僅能回收鋰(Li)這一種昂貴原材料，且會產生大量廢酸液，導致環境污染問題。

為解決這一問題，韓國原子能研究院中子科學系的Hyung-Seop Kim博士領導的研究團隊開發了一種新的工藝，利用氯氣(Cl?)提取LFP電池的陰極材料。該工藝通過將LFP廢舊電池拆解后產生的粉末狀正極材料與氯氣在200℃下反應10分鐘，即可將鋰以氯化鋰(LiCl)的形式提取出來。隨后，氯化鋰可通過現有的商業化轉化工藝轉化為碳酸鋰(Li?CO?)或氫氧化鋰(LiOH)，重新用作合成新型LFP電池正極材料的原料。

與現有的酸溶液處理方法相比，新技術對正極材料磷酸鐵(FePO?)的結構損傷極小，因此可以重新合成為LFP電池正極材料，或作為下一代鋰金屬電池材料，從而提高了經濟可行性。此外，回收過程中產生的副產品為鹽水(NaCl)，與現有方法產生的酸性廢水相比，具有顯著的環保優勢。

圖2. 通過單室衍射分析儀的精確分析證明了回收材料的性能

為了驗證該工藝的性能，研究團隊利用韓國唯一的研究反應堆Hanaro的中子衍射分析裝置對材料進行了精確分析。結果顯示，LFP電池中99.8%的鋰被成功提取，且提取的鋰純度高達98.8%，證實了該工藝的高效性。

圖3. 通過回收過程合成的LFP電池經測試，運行正常

本研究得到了科學技術信息通信部產學研合作平臺建設試點項目及產業通商資源部低碳高附加值電極材料制造創新技術開發項目的支持，研究成果已發表在化學領域的國際學術期刊《化學工程期刊》(IF:13.4)上，論文標題為《基于氣固反應的選擇性鋰浸出策略，實現高效LiFePO?回收》。

研究人員已完成該技術的國內專利登記，并正在積極尋求愿意轉讓該技術的企業。未來一旦完成技術轉移，韓國原子能研究院計劃全力推行商業化，包括通過與企業聯合研究開發大規模加工技術。

Hanaro量子科學研究所所長Young-Wook Jeong研究員表示：“隨著LFP電池市場份額的增加，這種回收技術將產生顯著的連鎖反應。我們將繼續致力于改進使用中子的廢舊電池診斷和回收流程，為推動電動汽車產業的可持續發展貢獻力量。”