1、浮選法回收
浮選法是利用物質(zhì)本身的潤濕性差異，或者利用捕收劑、起泡劑和調(diào)整劑的作用，選擇性的將疏水材料與親水材料分開的物理過程。鋰離子電池負(fù)極材料石墨是一種非極性、疏水材料，廢鋰離子電池中的LiCoO2則是極性強(qiáng)、親水性好的離子晶體。浮選法正是利用兩者的潤濕性差異進(jìn)行分離回收。
有研究者采用Fenton助劑浮選方法，在H2O2/Fe2+為40/280和液固比為25/100的最適宜參數(shù)下改性電極材料，再經(jīng)浮選分離，LiCoO2的回收率達(dá)到98.99%。此外，研究者還研究了研磨浮選技術(shù)。通過研磨使LiCoO2和石墨的潤濕性產(chǎn)生差異，浮選后LiCoO2和石墨的精礦品位分別為97.13%和73.56%，回收率分別為49.32%和73.56%。通過熱解-超聲輔助法可以去除有機(jī)黏結(jié)劑，使LiCoO2的回收率從74.62%提高到93.89%。浮選法實現(xiàn)了LiCoO2正極和石墨負(fù)極材料的同時回收，簡化了回收流程，操作簡單、高效、污染小，但是該方法回收的石墨含有較多雜質(zhì)，分選得到的石墨純度有待進(jìn)一步提高。
2、熱處理回收
鋰離子電池負(fù)極銅箔與活性物質(zhì)間存在黏合劑PVDF，熱處理法是將廢舊鋰離子電池負(fù)極置于一定高溫區(qū)間使黏合劑揮發(fā)或分解，使銅箔集流體與負(fù)極活性物質(zhì)石墨粉得以分離。
熱處理法可高效地去除黏結(jié)劑，分離銅箔集流體與活性物質(zhì)。但這種方法也有不足之處，在高溫條件下有機(jī)黏結(jié)劑易分解生成有害氣體，如不采取合理的處理會產(chǎn)生二次污染。
3、濕法冶金回收
廢舊負(fù)極中含有遠(yuǎn)高于環(huán)境豐度的鋰(30.07mg·g-1)，它們大部分以無機(jī)物L(fēng)i2O、LiF、Li2CO3和有機(jī)物ROCO2Li、CH3OLi、(ROCO2Li)2的形式存在于SEI膜中；小部分以Li單質(zhì)形式存在于石墨空隙中。其中，Li2O，ROCO2Li和CH3OLi是水溶性的，而其他物質(zhì)幾乎不溶于水。
濕法冶金的原理是基于廢鋰離子電池中的金屬能夠溶解于酸性、堿性溶液或其他溶劑，將金屬轉(zhuǎn)移至溶液中，進(jìn)而采用過濾分離或離心分離的方式將石墨與其他金屬物質(zhì)分開。濕法冶金高質(zhì)量的回收石墨的同時還能高產(chǎn)量的回收有價金屬。濕法冶金過程操作溫度低，可有效回收負(fù)極中的鋰鹽，但是由于LiF等難溶鋰鹽的存在，該過程會消耗大量的強(qiáng)酸(硫酸，鹽酸)還會產(chǎn)生毒性更強(qiáng)的氫氟酸。因此采用濕法冶金回收的有效方案是將正極和負(fù)極回收合并，可以大大簡化回收流程，減少廢酸帶來的二次污染。濕法冶金具有低能耗、易操作、回收率高及環(huán)境風(fēng)險低等優(yōu)勢，但其亦存在電解質(zhì)和粘結(jié)劑殘留等問題。
4、濕法冶金和火法冶金結(jié)合回收
單純的濕法冶金存在一定問題，有研究者提出將濕法冶金和火法冶金結(jié)合。
火法冶金是將經(jīng)過預(yù)處理后的廢電極粉末高溫處理，去除有機(jī)物的同時使粉末中金屬及其氧化物發(fā)生氧化還原反應(yīng)得到合金和爐渣，是處理廢電池的常用方法之一。
濕法和火法相結(jié)合的方式回收廢鋰離子電池石墨負(fù)極，正負(fù)極混合粉末在5mol·L-1H2SO4和35%(w/w)H2O2條件下進(jìn)行兩次浸出后過濾，得到的石墨濾餅與NaOH粉末在500℃下進(jìn)行燒結(jié)，除去大部分雜質(zhì)，并用去離子水洗滌和干燥后得到再生石墨。經(jīng)過廢石墨、二次浸出石墨和再生石墨的電化學(xué)性能測試表明，二次浸出石墨中雜質(zhì)較多，但是初始容量大于再生石墨的初始容量，可能是層間距被雜質(zhì)擴(kuò)展導(dǎo)致嵌鋰空間增加。而再生石墨的結(jié)構(gòu)在回收過程中未被破壞，保持著理想的晶格，經(jīng)過灰分測試雜質(zhì)含量明顯減少，其容量(0.1C下377.3mAh·g-1)達(dá)到了再利用的要求。但循環(huán)性能(100次循環(huán)后容量保持率為84.63%)，與商用石墨相比仍有待提高，但與純濕法冶金相比在相同的循環(huán)次數(shù)下容量保持率提高。但該方法存在回收率低（回收率約為60%）的問題，在燒結(jié)溫度低于石墨的分解溫度情況下，但仍有33%的石墨在融合過程中損失，此方法回收過程最大的石墨損失發(fā)生在這一階段。
5、電化學(xué)法回收
有研究者提出用電化學(xué)方法從鋰離子電池中回收了石墨及銅箔，并研究了各個參數(shù)(電壓，電極間距離和電解質(zhì)濃度)對電解過程的影響。結(jié)果表明，在極距為10cm，Na2SO4電解液濃度為1.5g·L-1，電壓為30V的最適宜條件下，電解25min即可實現(xiàn)銅箔和石墨的完全分離。通過沉淀法還可進(jìn)一步回收電解質(zhì)中的Li+。但是，該方法中的石墨含有少量的粘合劑殘留物，這影響了其后續(xù)的再利用價值。
小結(jié)
目前，對于鋰離子電池負(fù)極材料回收仍然處于實驗研究階段，回收技術(shù)需要進(jìn)一步優(yōu)化提高。雖然鋰離子電池負(fù)極材料回收利用具備了初步體系，但是距離真正商業(yè)化回收還有一段距離。隨著新能源市場的不斷擴(kuò)大，鋰離子電池負(fù)極材料的回收利用是大勢所趨，路漫漫其修遠(yuǎn)兮，仍需上下求索，相信未來鋰離子電池負(fù)極材料回收利用會在不斷創(chuàng)新中取得更多發(fā)展。
參考來源：
[1]劉東旭等.廢舊鋰離子電池負(fù)極材料再生和利用進(jìn)展.化學(xué)工業(yè)與工程
[2]隆飛等.廢舊鋰離子電池負(fù)極材料回收利用研究進(jìn)展.上海第二工業(yè)大學(xué)學(xué)報
[3]龍麗芬等.廢鋰離子電池石墨負(fù)極材料利用處理技術(shù)研究進(jìn)展.儲能科學(xué)與技術(shù)
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