失效锂离子电池石墨负极回收利用研究进展

摘要

新能源汽车产业发展是实现我国“双碳”战略的重要举措.石墨因其高导电率、高容量和高稳定性等优点，成为当前主流的负极材料，其需求量和报废量增长迅速.废石墨负极因含多种金属、黏结剂、电解液等，具有污染性和资源性双重特点，其高效清洁回收利用成为人们研究的热点与重点问题.首先介绍了全球石墨矿产资源分布及其消费结构，表明我国石墨资源较为丰富（约占全球15.7%），但产量与消费量全球第一，分别达到65.4%和86.6%，且电池负极消费比重日益增长.为提高石墨负极利用水平，系统综述了石墨负极回收利用研究进展，阐述了石墨负极的再生方法，包括物理法、湿法浸出、火法及其他方法.为进一步提高再生石墨负极的电化学性能，改性技术（如元素掺杂、碳包覆、复合等方法）也受到人们的广泛关注.此外，还概括了石墨负极合成的其他新型功能材料，如石墨烯及氧化石墨烯、电容器、吸附剂和催化剂等，为石墨负极高值利用提供了新的选择.最后，总结了负极石墨材料回收利用的技术瓶颈和面临的挑战，为其绿色高效循环利用提供了研究思路和发展方向.

关键词

石墨负极 / 失效锂离子电池 / 再生 / 回收 / 再利用

基金资助

国家自然科学基金资助项目（52204412,U2002212）; 佛山市科技创新专项资金资助项目（BK21BE002）; 中央高校基本科研业务费资助项目（FRF-TP-20-031A1）