废旧锂电池的回收一直是新能源行业的一大难题,传统回收流程复杂、能耗高,还容易造成二次污染。近日,广东工业大学轻工化工学院林展教授团队的一项研究成果,为这个难题带来了全新的解决方案 —— 给废旧锂电 “洗个热水澡”,就能实现高效回收!这项成果还成功登上了国际顶刊《自然 - 可持续发展》,引发了行业关注。
林展团队设计出了一种兼容正 / 负极的水溶性超分子粘结剂,这种粘结剂依靠内部的氢键和离子键键合作用,实现了特殊的 “可逆解离” 特性:当把退役锂电池放入热水中时,粘结剂里的氢键和离子相互作用会随着温度升高发生解离,粘结剂快速溶解,原本紧密结合的活性材料组分就能快速剥离、高效分离,实现直接再生利用。

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为了验证这款粘结剂的性能与回收效果,团队借助多款专业仪器完成了系列测试:
在力学性能验证上,使用 HY-0580 型电子剥离试验机开展 180° 剥离试验,搭配纳米压痕仪完成纳米压痕测试,证实该粘结剂显著提升了电极的机械稳定性;
在电化学性能测试中,采用 CHI760E 型电化学工作站进行循环伏安、交流阻抗、恒流充放电测试,验证了电池的循环稳定性、倍率性能与高温适应性,还对软包电池进行了 500 次长循环考核,测试其实用化电化学性能,结果显示半电池在循环 100 次后容量保持率达 89.3%;
在回收效果验证方面,将退役电池电极在 50℃水中浸泡测试分离效果,同时使用 X 射线衍射仪(XRD)表征回收材料的晶体结构,借助电感耦合等离子体发射光谱仪(ICP-OES)分析回收材料的成分,还通过 FEI Tecnai G2 F20 型透射电子显微镜观察到,粘结剂可在活性物质颗粒表面形成均匀致密的保护层,有效抑制界面副反应。
不同于传统的电池粘结剂,这种双交联水性粘结剂对正负极材料都有良好的兼容性,巧妙解决了锂离子电池直接回收中 “电极难分离” 的核心痛点。以往的电池回收往往需要先拆解、再进行复杂的化学处理,不仅流程繁琐,还会消耗大量能源,而这个新方案让 “给废旧锂电洗个热水澡” 从形象的比喻变成了切实可行的绿色回收方案,大大简化了回收流程,节约了能耗。
林展教授表示,这项设计瞄准的正是退役电池材料组分分离的行业难题,它颠覆了传统的电池结构体系,通过创新设计功能化粘结剂,实现了电池材料组分从 “稳定服役” 到 “高效分离” 再到 “直接回收利用” 的全流程闭环,让电池在使用周期结束后能更高效地被回收利用。
这项研究突破了传统 “先使用、后回收” 的被动模式,让电池在诞生之初就具备了高效再生循环利用的属性,为破解锂离子电池闭环回收的行业难题提供了关键的解决方案,对新能源行业的可持续发展有着重要的意义。
相关论文信息可查看:https://doi.org/10.1038/s41893-026-01773-3




