在由SMM主办的CLNB 2024（第九届）中国国际新能源产业博览会-锂电回收论坛上， 中国科学院过程工程研究所青年研究员 张盈介绍了“退役磷酸铁锂电池高值回用技术”的相关话题。她表示，双碳战略为磷酸铁锂电池发展提供了重大发展机遇，市场需求持续增长；退役磷酸铁锂电池兼具资源和环境属性，是重要的城市矿产，亟待回收；磷酸铁锂回收主要有三类技术：先提锂、后提锂、一步法，技术各具特色，目前先提锂技术先行一步。

磷酸铁锂电池市场需求分析

全球气候快速变暖是人类面临的最大挑战之一，为此，全球的应对措施是碳中和，到2050年实现碳中和是全球最为最紧迫的任务。

我国新能源汽车快速发展

2015年，中国新能源汽车产量开始放量；2023年，销量达到950万辆，年增长率37.9%。

新能源产业发展前景巨大

2021.3，总书记提出构建以新能源为主体的新型电力系统、

退役电池回收技术研究现状

磷酸铁锂电池退役量面临爆发式增长

据中商产业研究院数据，2022年退役电池数量在20万吨左右，预计到2025年该数值或将达到174万吨上下，2030年达380万吨上下。

当电池容量衰减到初始容量的80%左右，电池将退役；亟待回收处理的电池主要为磷酸铁锂电池，占比达60%以上。

退役磷酸铁锂电池是重要的城市矿产

集流体和正极材料极具回收价值

我国废旧LFP电池利用的主流技术与问题

退役磷酸铁锂电池回收技术思路

磷酸铁锂制备技术现状

液相法（德方纳米）：高倍率、低温性能好，压实密度低；

固相法：工艺/设备简单、过程可控性好，产品质量稳定。

固相法是磷酸铁锂主要制备方法

生产厂家包括安达科技、裕能、贝特瑞、万润、天赐等。

化学法回收废旧电池的总体思路

电池黑粉制电池级材料进展

杂质种类多、形态复杂、多物相夹杂

杂质来源：

Al, Cu：来源于铝箔、铜箔，为单独物相；

Ni, Co, Mn：来源于混入的三元电池；Ti、Zr等为掺杂元素；

F：来源于电解质LiPF6及粘结剂PVDF；

C：来源于负极石墨及导电剂炭黑。

选择性提锂铁磷渣杂质多、组成复杂

含来自于集流体、三元材料、正极材料掺杂物质等多元杂质；铁磷渣主要物相为磷酸铁和石墨，因黏结剂粘结作用粒度分布宽。

提锂渣制磷酸铁技术路线

技术挑战：铁磷渣高效溶解和磷酸铁制备过程中杂质行为调控

杂质在二水磷酸铁中掺杂的DFT模拟

建立了铁磷渣酸浸液“双酸法”制备电池级磷酸铁新技术

结语与展望

双碳战略为磷酸铁锂电池发展提供了重大发展机遇，市场需求持续增长；

退役磷酸铁锂电池兼具资源和环境属性，是重要的城市矿产，亟待回收；

磷酸铁锂回收主要有三类技术：先提锂、后提锂、一步法，技术各具特色，目前先提锂技术先行一步；

团队聚焦磷酸铁制备技术研发，基于磷酸铁相转规律，建立提锂渣/铁磷溶液双酸法制备电池级磷酸铁新技术，正在推进万吨级规模产业化。