废旧磷酸铁锂锂离子电池材料的回收应用研究进展

Research progress in recycling and application of waste lithium iron phosphate lithium ion battery materials

摘要

近年来，随着“碳达峰”和“碳中和”目标的提出，新能源电动汽车蓬勃发展，锂离子电池（LIBs）的需求量迅速攀升。然而，大规模LIBs的普及不可避免地导致退役电池数量的急剧增加，对废旧电池的高效回收和再利用成为亟待解决的重要课题。LIBs可分为三元锂离子电池、磷酸铁锂锂离子电池、钴酸锂锂离子电池和锰酸锂锂离子电池4大类，其中磷酸铁锂锂离子电池因其广泛应用而展现出较高的回收潜力。目前，废旧磷酸铁锂锂离子电池的回收工作主要集中在正极材料中有价元素的提取、材料高值化应用以及负极材料的回收与功能化开发。本文全面梳理了近年来磷酸铁锂锂离子电池材料回收利用的研究进展，重点介绍了火法冶金与湿法冶金的回收工艺，正极材料的再生及其在催化领域的创新应用，以及废旧负极石墨的再加工和石墨基功能材料的制备等技术方向。最后，结合当前技术水平，对磷酸铁锂锂离子电池材料回收利用进行了总结，并指出未来磷酸铁锂锂离子电池材料回收利用的发展方向需彰显优化分类和回收策略、创新回收技术、全面回收利用、深入研究回收机制和优化电极材料设计等，同时也提出未来回收技术的挑战在于电池组成复杂、电池形状不规则、电解液处理和回收率偏低等问题。

Abstract

In recent years， with the proposed goals of “carbon peaking” and “carbon neutrality”， the rapid development of new energy electric vehicles has led to a soaring demand for lithium ion batteries （LIBs）. However， the widespread use of LIBs inevitably results in a sharp increase in the number of retired batteries， making the efficient recycling and reuse of these waste batteries an urgent issue. LIBs are categorized into four main types： ternary lithium ion batteries， lithium iron phosphate lithium ion batteries， lithium cobalt oxide lithium ion batteries， and lithium manganese oxide lithium ion batteries. Among them， lithium iron phosphate lithium ion batteries stand out for their extensive applications and high recycling potential. Currently， the recycling of waste lithium iron phosphate lithium ion batteries primarily focuses on the recovery of valuable elements from cathode materials， high-value reuse of materials， and the recycling and functional development of anode materials. This paper provides a comprehensive review of recent advances in the recycling and reuse of lithium iron phosphate lithium ion battery materials， highlighting processes such as pyrometallurgical and hydrometallurgical recovery， the regeneration of cathode materials and their innovative applications in catalysts， as well as the reprocessing of waste anode graphite and the preparation of graphite-based functional materials. Finally， combined with the current technical level， the recycling and utilization of lithium iron phosphate lithium ion battery materials are summarized， and it is pointed out that the future direction of lithium iron phosphate lithium ion battery materials recycling should highlight the trend of optimization classification and recycling strategy， innovative recycling technology， comprehensive recycling， in-depth research on recycling mechanism， and optimization of electrode material design. At the same time， the challenges of future recycling technology are complex battery composition， irregular battery shape， electrolyte processing problems， and low recovery rate.

Graphical abstract

关键词

锂离子电池 / 磷酸铁锂 / 正极材料 / 负极材料 / 回收再利用

Key words

lithium ion battery / lithium iron phosphate / cathode material / anode material / recycling and reusing

在过去几十年间，化石燃料的广泛使用加剧了全球变暖和空气污染等环境问题，引发越来越严重的生态危机。因此，人们积极寻求清洁、可再生能源的开发，例如风能、太阳能和水力发电，以逐步减少对传统化石燃料的依赖^［1-2］。然而，这些能源的供应受自然条件限制，具有不稳定性和间歇性^［3］。锂离子电池（lithium ion battery， LIBs）作为推动能源转型的重要技术，正深刻影响着时代的发展进程。凭借高能量密度、高工作电压、长循环寿命、低自放电率以及环境友好等显著优点^［4-8］，LIBs已成为一种清洁、高效、低碳且安全的储能解决方案，其被广泛应用于电动汽车、储能系统和智能电网等领域^［9-12］，在促进可持续发展方面发挥着关键作用。LIBs按照正极材料体系的不同，可分为4大类：三元锂离子电池、磷酸铁锂锂离子电池、钴酸锂锂离子电池和锰酸锂锂离子电池^{［10，13-17］}。在多次充放电循环过程中，LIBs的电极材料结构会受到破坏，导致容量显著下降。当电池容量降至特定阈值时，便需更换，从而造成废旧电池数量的迅速增加^［18-20］。废弃的LIBs含有大量高价值的金属元素，为其资源化回收和再利用提供了广阔的可能性。从废旧电池中提取有价成分并实现高效高值化利用，不仅能够显著提升经济效益，还可有效缓解环境压力，助力可持续发展^［21-25］。然而，目前实际的资源回收率和高值化利用水平仍显不足。如何进一步优化回收技术、提升资源利用效率，已成为亟待解决的核心问题。

目前，废旧磷酸铁锂（LiFePO₄， LFP）锂离子电池的回收技术与高值化利用已成为学术界的一个研究热点。废旧LFP电池材料的回收方法及高值化利用策略进行总结，对推动回收技术的发展及其在工业上的规模化实际应用具有重要意义。本文全面综述了废旧LFP电池材料的最新回收技术，并深入探讨了LFP电池材料的高值化利用方式，包括火法冶金回收、湿法冶金回收、正极材料的再生、正极材料在催化剂领域的应用、废旧负极石墨的再利用以及石墨基功能材料的制备等。最后，对废旧LFP电池材料的回收与利用进行了总结，并展望了未来的发展方向。

1 废旧LIBs回收技术

废旧LIBs回收过程通常包括预处理、拆解、破碎、分离、提纯等环节^［26-29］。

1.1 预处理

为避免电池短路或自燃，必须先对废旧电池进行放电处理。目前，LIBs的放电技术有物理放电、化学放电、穿刺放电3种。物理放电技术操作简便，但存在电压反弹情况，放电不够彻底，且拆解时危险性较高；穿刺放电效率高，然而电池残余电量会产生余热，致使LIBs内部材料受热分解，释放有毒气体，甚至可能引发爆炸。在废旧LIBs大规模退役的背景下，以导电溶液作为介质的化学放电方法应用前景最为广阔。化学放电是借助电池的正负极，经由电解过程来消耗电池的残余电量。不过，放电过程中产生的废气及电解液处理问题，是当前化学放电技术发展的难点。其中小型废旧电池通常通过将其正负极浸入导电盐溶液中实现短路放电；电动汽车用LIBs组则利用充放电设备回收残余电量，并在确认电压安全后进行拆解和粉碎。对于高容量电池，还可采用低温冷冻法使电池失活，确保破碎过程的安全性^［30-31］。

1.2 拆解

拆解的目的是去除废旧电池的外壳和包装，以减少体积便于分类处理。实验室研究中，通常采用人工拆解方式，利用刀具或锯具将单体电池手动拆开，分离塑料或金属外壳、正负极和隔膜等部分。这种方式能够获得高纯度的活性物质，但效率较低，仅适用于小规模研究。大规模回收中则更倾向于采用机械拆解，其高效性和经济性更适合工业化需求^［32-33］。

1.3 破碎

破碎过程如下：通过皮带输送机将废旧LIBs送入撕碎机中，将原料撕开。经过撕碎后的物料落入破碎机中进行破碎，其筛网孔径为20 mm。破碎后的物料进入一级滚筒脱粉机，将黑粉筛分收集。之后物料进入直线筛进行筛分，下层筛分的黑粉直接收集，上层混合物料（铜、铝、黑粉、隔膜）则送至下道工序进一步处理。铁壳、盖帽、正负极材料等物质由分选机出料口流出进入磁选机，LIBs外壳、盖帽等具有磁性的物质被分离出来。磁选后的碎料输送到粉碎机中进行粉碎，其筛网孔径为2.8 mm。粉碎后的物料进入二级滚筒脱粉机，再次将黑粉筛分收集。经滚筒筛分离出的混合料（铜、铝、黑粉）经研磨机进一步研磨。研磨后物料经过圆盘筛筛分，将黑粉全部收集。经旋振筛分出的铜、铝混合物进入比重分选机中，通过铜粒和铝粒占比的差异，将铜、铝进行分选，前端出料为占比较重的铜粒，后端出料为占比较轻的铝粒。通过风选系统将隔膜收集至研磨机，风选分离出的隔膜经研磨机进一步研磨，粉碎后的隔膜进入隔膜滚筒脱粉机，再次将黑粉筛分收集。

在整个破碎过程中，废旧LIBs带电破碎分选设备还包括其他环节^［34-35］：（1）投料与粗破，通过输送机构将废旧LIBs送入电池破碎机内进行粗破碎，通入惰性气体抑制起火风险；（2）电解液回收，粗破后的物料中夹杂的电解液排入冷凝回收系统，实现电解液的再利用；（3）低温烘焙与超低温冷凝，粗破后的物料被全密闭式输送至低温烘焙炉进行烘干，蒸发电解液，产生的电解液蒸汽通过微负压集气进入超低温冷凝系统，收集凝华出的电解液，尾气经环保处理系统达标排放；（4）多级磨碎与磁壳分选，烘干后的物料经过锤磨机进行一级磨碎，随后进行磁选，分出钢铁壳体，去除磁性壳体后的物料再次进入锤磨机进行二级磨碎，完成正负极粉料与铜铝箔的分离；（5）风选与筛分，将二级磨碎后的物料密闭送入旋风集尘器进行初分选，随后通过滚筒筛分选，输出正负极混合的粉料，并由吨袋收集；（6）隔膜纸与铜铝箔回收，分选出的隔膜纸进行回收处理，去除隔膜纸后的物料进入重力分选系统，进行铜箔、铝箔的粗分并分别回收。

1.4 分离

废弃LIBs被送到破碎分离系统。该系统通常由机械压碎系统和化学分离系统组成。机械压碎系统将电池外壳和电极分离，并继续碾磨成小块。化学分离系统使用化学剂帮助分离电极中的金属和电解质，将破碎的材料送到振动筛中。振动筛利用筛子和振动进一步分离金属和塑料，振动筛中的孔径会逐渐变小，可根据不同材料逐层筛分。金属和塑料部分被分离出来后，金属可通过熔炼、精炼和再利用得到更多有价值的材料，塑料则需要经过清洗和干燥等步骤，以便于下一步再利用。对于经过破碎工序的LIBs，将其放置于振动筛上，隔膜和黑粉被旋风分离器吸走，尾气被吹入脉冲除尘器内处理。同时，铜箔和铝箔掉落到磁选输送机被输送至下一道破碎工序。第二振动筛将小颗粒筛分，实现物料的分离和小尺寸薄膜、铜以及铝的分离。然后进行磁筛选工序，磁铁将物料上的铁、镍等磁性杂质吸走^［36-37］。

1.5 提纯

提纯阶段可采用湿法冶金技术，如沉淀和萃取等工艺，提取并精制金属离子，最终获得高纯度的金属盐或单质；也可以采用火法冶金，通过高温处理、熔炼或热解等方法，将金属成分高效分离^［38-39］。

上述步骤紧密衔接，既保障了资源的高效利用，又为废旧电池回收的工业化发展奠定了基础。

2 废旧磷酸铁锂正极材料中有价元素的回收

2.1 火法冶金

火法冶金是在高温下将电池材料中有价值的金属元素转化为金属合金，在废旧锂离子电池回收中被广泛采用^［40-44］。具体实验步骤如下：LFP电池废旧极片被放入高速破碎设备中，将极粉和集流体一起破碎，得到颗粒较小的极粉和集流体混合体。将混合体放入高温烘箱中加热，去除电解液和部分聚偏二氟乙烯（polyvinylidene fluoride， PVDF），然后振动过筛将极粉和集流体分离。对上述极粉进行高温焙烧，去除PVDF并使LFP充分氧化焙烧得到焙砂，再通过火法回收工艺处理焙砂得到LFP电池正极材料。该工艺的优点为可以处理较复杂的原料，对原料的适应性较强，缺点为能耗较高，可能会产生一定的环境污染。例如，Qi等^［45］模拟了火法在回收废旧LFP电池正极材料中的应用，提出的工艺包括在Al、LFP和Cu存在下的高温熔化。该体系的三元相图表明，锂留在了熔体中，Fe、Al和P形成渣相。Yin等^［46］利用Na₂CO₃作为活化剂打破了LFP的化学键，使LFP碳热还原为Fe、NaLi₂PO₄和LiNa₅（PO₄）₂，磁选后锂的回收率可达99.2%（图1）。结果表明，盐助焙烧是回收废旧LFP的有效途径。然而，对于回收废旧LFP，火法冶金有3个缺点：（1）LFP不能被碳直接还原为Fe橄榄石结构，需要加入熔盐辅助焙烧^［46］。（2）冶金温度一般在800 ℃以上，高温下的锂活性挥发会导致FePO₄骨架坍塌，影响锂的回收效率^［47］。（3）冶金能耗高和工艺可持续性低。此外，燃烧过程中会产生挥发性和有害气体，需要配套的烟气净化设备^［48］。

2.2 湿法冶金

湿法冶金通常用于提取有价金属元素。这种方法包括将金属浸出到酸、碱性和生物基滤液溶液中，通过溶剂萃取从浸出液中选择性地收集有价金属。该工艺的优点为回收过程相对较为温和，对设备的要求较低，缺点为浸出剂主要为无机酸，如硫酸、硝酸和盐酸等，可能会产生一定的废水处理问题。与火法冶金相比，湿法冶金具有节能、金属回收率高、安全性高等优点^［49-51］。实验步骤如下：拆解、破碎、分离正极，得到废旧LFP电池正极材料。碱熔法溶解铝箔，分离得到废旧LFP。采用H₂SO₄或HNO₃和H₂O₂进行酸浸，将LFP残渣进行浸出。选择NaOH和NH₃·H₂O作为铁沉淀剂进行化学沉淀，得到Fe（OH）₃，采用饱和Na₂CO₃作为锂沉淀剂，将含锂溶液从一次沉淀后的残液中分离，得到Li₂CO₃。常用设备包括用于拆解、破碎的设备，以及进行化学处理的相关容器等。例如，Kuang等^［52］以H₂SO₄为浸出剂，H₂O₂为氧化剂回收废旧的LFP电池正极材料。反应结束后，锂被选择性浸出到溶液中，Fe和P以FePO₄的形式留在浸渣中。然后引入Na₃PO₄作为沉淀剂，95.56%的Li以Li₃PO₄的形式被回收，表明Li₃PO₄结晶度良好。另外，将浸渣在600 ℃下煅烧4 h，除去残炭，直接回收FePO₄。Chen等^［53］采用机械化学方法，用草酸从废LFP中提取铁和锂正极材料。在优化的工艺条件下（转速500 r/min，时间2 h，LiFePO₄/草酸质量比为1∶1），机械化学处理后94%的铁以FeC₂O₄·2H₂O的形式析出（图2）。Zhao等^［54］用柠檬汁作为浸出剂，从废LFP电池正极材料中选择性回收Li和FePO₄。将柠檬汁加入H₂O₂与废LiFePO₄粉末混合。反应后，Li⁺从LiFePO₄中被浸出到溶液中，而Fe²⁺被氧化成Fe³⁺以FePO₄的形式沉淀。Li等^［55］研究了机械化学固相氧化体系对锂的选择性提取，从废LFP电池正极材料中加入固相氧化剂Na₂S₂O₈进行共磨，在优化参数（600 r/min， 5 min）下，LiFePO₄转化为LiNaSO₄和FePO₄，并通过水浸分离FePO₄沉淀。随后，在残余溶液中加入沉淀剂Na₃PO₄，反应结束后，Li⁺以Li₃PO₄的形式析出。

3 废旧磷酸铁锂正极材料的高值化应用

3.1 正极材料再生

再生LFP电池正极材料并重新用于电池制造是一个复杂但可行的过程。通过化学或物理方法，可以有效地恢复LFP电池材料的性能，减少资源浪费和环境污染^［56-61］。正极材料再生工艺的优点为具有很高的回收效益、减少环境相关问题、综合利用率高、能够更简单和有效地修复正极材料等，使其恢复原有的电化学性能，缺点为除杂困难。Huang等^［62］采用0.1 mol/L的三乙基硼氢化锂/四氢呋喃溶液作为锂化/再生试剂，在不与铝集流体合金化的情况下，将废旧LFP中的三价铁还原成二价铁，以补充锂损失并再生废旧LFP电极。通过将废旧LFP电极浸泡在锂化溶液中，成功在室温下仅6 min恢复了结构完整的废旧LFP电极的晶体结构和电化学活性。当直接重复使用时，再生的LFP电极提供了162.6 mAh·g^-1的高比容量（图3）。Gan等^［63］采用连续流电化学固液反应器的金属离子插入技术和碘离子作为还原剂，将LFP回收的橄榄石FePO₄合成为NaFePO₄，将其作为电极材料时，在0.1 C下，其放电比容量为134 mAh·g^-1，在0.2 C下循环100次后的容量保持率为86.5%。Ji等^［64］提出了一种潜在的调节策略，用于直接回收LiFePO₄正极。该策略采用低成本的Na₂SO₃作为还原剂，其在碱性体系中具有较低的氧化还原电位。作为一种可行的替代方法，水相再锂化方法不仅能使降解正极再锂化，且忽略了不同原料中锂损失的变化，还通过快速烧结工艺恢复了正极具有理想化学计量和结晶度的微观结构。再生的LiFePO₄在1 C下的比容量为144 mAh·g^-1，且在5 C下循环500次后的容量保留率高达98%。本研究为直接从LIBs中回收材料的工业实施提供了可观的前景，与传统的浸出方法相比，提高了经济效益。因此正极材料再生是一种有效解决LFP回收过程造成环境污染的有效方法。

3.2 正极材料制备催化剂的有效利用

废旧LFP材料作为催化剂载体，应用于催化反应中也展示出巨大的潜力^［65-66］。该方法的优点是可以实现正极材料的再利用，提高资源利用率，缺点是可能会因具体的制备方法和应用场景而有所不同。Lee等^［67］利用激光烧蚀废旧LIBs中的LiFePO₄与Ni（OH）₂制备出界面催化剂，该催化剂在直接海水氧化中表现出高效且稳定的电催化性能（图4）。分析表明，PO{}_{\mathrm{4}}^{\mathrm{3}-}在激光烧蚀磷酸铁锂（laser-ablated LiFePO₄，L-LFP）周围形成的物种，有效地排斥Cl^-在海水中的氧化，减轻腐蚀。同时，原位生成的NiOOH与Fe₃（PO₄）₂之间的界面增强了析氧反应中的OH^-吸附和电子转移。这种协同效应使得该催化剂的过电位为237 mV，碱性海水中电流密度为100 mA·cm^-2下循环600 h后其活性损失仅为3.3%。该研究提出了一种将废旧LIBs重新利用为可持续海水电解的高性能催化剂的可行策略，为绿色制氢技术的进步做出了贡献。Chen等^［65］报道了一种高效CoFe/C催化剂的设计，该催化剂将废旧LIBs中的Co和Fe废物与木屑衍生的碳结合。由于Co³⁺之间的静电吸引和Fe³⁺阳离子与木屑中的羟基作用，使得形成的CoFe纳米颗粒均匀地分散在退火后的Fe/C催化剂中。CoFe纳米颗粒中的Fe原子全部被Co原子隔离到单个位置，Co原子重新分配了CoFe/C催化剂中的电子。催化剂产生了类似Pt的解离机制，从而显著提升氧还原反应性能。在锌空气电池中组装后，CoFe/C催化剂正极表现出350 h的长循环稳定性和199.2 mW·cm^-2的功率密度。该工作将废旧LIBs与锯末结合在一起，制造出高性能催化剂材料，减少环境污染，实现较高的经济价值。Li等^［68］利用废旧LIBs正极和废液合成了高熵NiCoMnAlFe-LDHs，实现有毒金属阳离子的高效回收。所得的高熵NiCoMnAlFe-LDHs在红外辐射的驱动下表现出快速的光热转化能力，在催化剂表面产生局部高温，快速催化NaBH₄溶液水解析氢。该研究为废旧锂离子电池的回收利用和有害物质的绿色利用提供了一条新的途径。

4 废旧磷酸铁锂负极材料的回收利用

目前，对废LFP电池材料的回收主要集中在正极材料上，而对负极材料的回收关注度非常有限^{［60，69-70］}。负极材料（主要是石墨）在典型的LFP电池中约占总质量的20%，只能被焚烧或填埋。这种处理方法会释放大量温室气体，浪费潜在资源^{［56，71-73］}。目前，研究人员已经开发出几种回收负极材料的方法，比如将废旧负极石墨回收再利用，或制备其他石墨基功能材料。

4.1 废旧负极石墨的再生

废旧电池用石墨负极具有纯度高、比表面积大、导电性好等特点。因此，对废旧负极石墨进行回收利用，可以降低原材料成本，为新材料的合成带来更高的经济效益，也避免了资源的浪费和环境问题^［74-75］。Li等^［76］选择柠檬酸作为萃取剂，从废旧负极中提取锂，同时再生废旧石墨。对废负极石墨板进行预处理（分离和热处理）后得到废负极石墨粉（spent graphite， SG）。随后，用柠檬酸对SG进行浸出，锂以柠檬酸锂（C₆H₅Li₃O₇）的形式回收，得到再生石墨（leached graphite， LG）。同样，Chen等^［77］通过热处理和酸洗从废旧石墨负极中去除杂质（图4），然后利用Co（NO₃）₂的催化作用修复了SG的结构。值得注意的是，与商业的石墨（commercial graphite， CG）和回收的石墨（recycled graphite， RG）相比，SG的（002）峰位置向左偏移，半峰宽更大。显然，经过长时间循环后，石墨的面间距变大，结构被破坏，导致结晶度降低。Hu等^［78］发现，废旧负极石墨是生产高性能硅-石墨复合材料（T-SGT/Si@C）的理想候选材料。Si嵌埋在T-SGT的孔隙缺陷中，且T-SGT/Si@C表面有非晶碳涂层，都可以缓解Si在充放电过程中的体积膨胀，提高电化学稳定性。

4.2 石墨基功能材料的制备

废旧石墨通常在保留其大部分性能的情况下可再生成高性能LIBs负极材料。然而，从高度受损的废旧石墨中再生电池级石墨非常具有挑战性^［79］。Li等^［80］在废旧负极石墨的基础上合成了由氧化铜和石墨组成的再生负极材料（图5）。过氧单硫酸根可被石墨有效激活，降解多种有机污染物。Luo等^［81］采用HClO₄作为氧化剂，在高温下将SG回收成微膨胀石墨（micro-expanded graphite， MEG）吸附剂。首先SG与HClO₄以1∶4的质量比混合，在120 ℃下搅拌0.5 h，得到HClO₄-G，然后将HClO₄-G与H₂O离心洗涤并干燥，最后将HClO₄-G放入管式炉中，在200 ℃下保温2 h，即得到MEG。亚甲基蓝（methylene blue， MB）在SG和MEG上的吸附随着污染物浓度的增加而逐渐增强，最终达到饱和。

5 结束语

本文综述了废旧LFP电池材料的回收技术。在电池的多次充放电过程中，LFP电池内部活性锂的不可逆损失是造成电池性能衰退的主要因素。为了回收有价金属，可采用多种回收技术，包括湿法冶金、火法冶金等。尽管火法冶金已在工业中得到应用，但高能耗和低经济效益限制了其推广。湿法冶金因回收效率高而得到广泛应用，但其酸性溶剂的使用不可避免地导致二次污染。除了正极材料，废旧LFP电池中的负极材料同样具有回收价值。废旧石墨不仅可以作为负极材料再利用，还可以转化为其他石墨基功能材料，进一步提升材料的利用价值。

尽管废旧LFP电池材料回收技术已经取得一定进展，但如何开发出环保、安全、高效且经济可行的回收方案仍是亟待解决的难题。存在的瓶颈和挑战如下：（1）电池组成复杂。废旧LFP电池中含有多种重金属元素和有机物，使得回收过程面临很大挑战，不仅需要复杂的处理工艺，而且还对技术和设备提出较高要求。（2）电池形状不规则。不规则的电池形状增加了破碎和分离的难度，导致回收效率降低。（3）电解液处理问题。电池中含有大量电解液，如果处理不当，会对环境造成严重污染。因此，需要研发有效的电解液处理技术，以减少其对环境的负面影响。（4）回收率偏低。目前的回收率只有30%~60%，而有害物质占回收的90%以上。

今后的研究可以聚焦以下5个方向：（1）优化分类和回收策略。对于废旧LFP电池正极材料，可以根据电池使用情况进行分类处理，对于批次均匀的电池，直接再生法能够实现更好的经济与环境效益，而对于混合批次或追溯信息不明确的电池，则可通过湿法冶金选择性提取铁、锂等有价值元素。而将湿法冶金与直接再生技术相结合，将明显提高回收效率，具有实现规模化回收的潜力。（2）创新回收技术。探索新的回收技术至关重要。例如，可以从废旧负极石墨中提取锂，修复正极材料，同时实现正负极材料的同步回收，或者通过电化学方法对废旧LFP电池进行无损修复。（3）全面回收利用。虽然单独回收正负极材料有其重要性，但不应忽视其他电池组件（如隔膜、电解质）的潜在价值。未来的回收技术应着眼于实现电池组件的全面回收，推动材料和组件的全生命周期高效循环利用。（4）深入研究回收机制。目前的研究多侧重于回收效率，但对回收机制的深入理解还不充分。通过深入研究LFP电池的衰减过程和循环利用机制，可以为优化回收技术提供理论依据。（5）优化电极材料设计。从源头上减少回收难度和环境污染，应优化电极材料的设计，使其更加环保且易于回收。

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基金资助

甘肃省重大科技专项(23ZDGA010)

甘肃省科技计划项目(24GRRA193)

兰州市青年科技人才创新项目(2024-QN-107)

云南省电磁学重点实验室开放基金材料与器件开放基金(ZZ2024006)

四川省车辆测控与安全重点实验室开放基金(QCCK2024-0022)

安徽省重大科技专项安徽省纳米材料与纳米技术实验室开发基金(202305a12020006)

兰州理工大学2023博士研究基金(062316)