金武士UPS不间断电源GT3KS 3KVA/2400W长延时主机 外接96VD

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日前，中国科学院北京纳米能源与系统研究所王中林院士、王杰研究员团队基于摩擦纳米发电机的自驱动原理，构建出一套废旧锂电池回收系统。利用该系统可生成能直接利用的高纯度碳酸锂、磷酸铁。在多项前沿技术加持下，该系统以摩擦纳米发电机供电回收废旧锂电池，并将部分回收材料用于制造摩擦纳米发电机，构建了材料和能量的“双循环”。

“这是整合了‘新型高效电化学回收体系’‘摩擦纳米发电技术’和‘回收产物再利用技术’等前沿技术的自驱动磷酸铁锂回收系统。”王杰告诉《中国科学报》，“与传统回收技术相比，该回收系统在环保和经济效益方面优势明显。”

锂电池将迎来“退役潮”

当前，低碳发展的理念深入人心。新能源汽车、储能等产业得到长足发展，锂电池是主要动力或储能设备。锂电池平均使用寿命为6至8年，我们即将迎来大规模的锂电池“退役潮”。

据中国汽车工程学会预测，我国退役动力电池2023年将达到104万吨，到2030年将达350万吨。动力电池所用的锂、钴、镍资源稀缺程度加剧，随着全球电动化战略转型的加速，资源短缺问题日益突出。

“如果不能正确、有效处理废弃锂电池，电解液、重金属、塑料等物质会给环境带来巨大压力。”王杰说，废旧锂电池中有可观的锂、镍、钴、锰、铜、铝等金属元素，是宝贵的资源。不论从环境保护还是从资源利用的角度看，都需要回收利用废旧电池。

但锂电池回收问题重重。一是传统回收方式工艺复杂，高能耗、高排放，还会带来二次污染。二是回收所得产物纯度较低，多次提纯会抬高成本。

目前，主流新能源汽车采用三元聚合物锂电池(俗称三元锂电池)或磷酸铁锂电池。前者能量密度高、续航里程长，后者安全性能更好。其中三元锂电池因含有贵金属原材料，人们对其回收意愿较强，对该领域回收技术研究较多。而约占市场保有量六成的磷酸铁锂电池原料相对便宜，回收产物价值不高、回收工艺复杂，没有人愿意回收。亟须开发一种简单、便捷、环保又高效的回收方式。

王中林、王杰团队开发的回收系统采用电化学法氧化食盐水，利用生成的次氯酸进行氧化还原，实现磷酸铁锂正极材料的回收。这能降低化学试剂的用量及种类，将湿法回收的10个步骤减少为4个，在简化工艺流程的节能环保、降低成本。

“按照现行工业标准，反应物磷碳酸锂和磷酸铁纯度达到99.5%就可以直接利用。”王杰说，“我们这种方法回收产物的纯度分别达99.70%和99.75%，可以省去高能耗、高排放的提纯步骤，能直接利用。”