CBIS2022 | 成会明院士：锂离子电池正负极材料的绿色回收与再利用
12月20-22日，“第七届动力电池应用国际峰会（CBIS2022）”在上海浦东召开。来自国内整车、动力电池、材料、设备等产业链头部企业和行业机构，以及国外部分在华产业链企业代表汇聚于此，共同围绕新发展格局下，产业链交付、供应链安全与保障、双碳目标与全球化市场新格局、材料技术突破与产业化应用等产业链核心议题进行深入交流探讨。
在12月20日举行的“低碳背景下的动力电池全球化格局”主题论坛上，中国科学院院士成会明先生发表题为《失效锂离子电池电机材料的修复与再利用》的演讲。
以下为演讲实录：
尊敬的各位领导，各位嘉宾，朋友们，大家上午好。
我是成会明，来自深圳理工大学中科院先进技术院和中科院金属研究所，今天我非常高兴能有机会与大家分享失效锂离子电池电机材料的修复与再利用，感谢组委会的邀请。
众所周知全球和中国能源的消耗仍以化石能源为主，包括煤炭、石油、天然气占比高达80%以上，而我国更是以煤为主，但单位能量生产煤炭所排放二氧化碳接近油气的两倍，因此我国碳排放的形式更加严重。
由于化石能源的消耗向大气中排放越来越多的二氧化碳，使大气中的二氧化碳浓度急剧上升从而带来气温的上升，而气温上升将会使桑田沙漠上演生态灾难，因此我们需要控制二氧化碳的（数量）。
因此世界各国非常重视碳排放这一问题，先后提出碳中和的目标，2020年9月，习近平总书记也向全世界郑重承诺我国将力争2030年实现碳达峰，2060年实现碳中和，碳中和对中国具有更为重要的战略意义。
我们不仅面临着能源结构调整压力大，化石能源储量小，环境污染严重等重大问题，更重要的是，我们能否在从化石能源到可再生能源这一第三次能源革命中抓住先机而领先于世界？实现碳达峰、碳中和并不是一件容易的事，我认为要实现碳达峰、碳中和就需要实现“六化”：包括能源生产低碳化、能源生产电气化、能源网络智能化、工业过程氢能化、二氧化碳资源化以及资源利用循环化。
特别是能源结构调整，我们将需要从以化石能源为主的能源结构调整为以可再生能源包括风电、太阳能、水电为主的能源结构。
二、可再生能源依赖于气候地理等环境因素具有间歇性、随机性大等特点，需要能源转换与存储技术，因此发展高效低成本的新型储能技术是可再生能源高效利用的关键。
那么储能系统的应用包括两大部分一是集中式规模储能，这主要用于风能、太阳能等规模式发电站。
二是分布式储能，随着分布式发电与微电网智能电网的蓬勃发展，大量分布式电源将接入配电网，而分布式电源带来的随机性和电高负荷等问题需要分布式储能技术。
储能技术包括热储能、电储能和氢储能，而电储能有包括机械储能，如抽水蓄能，压缩空气储能，飞轮储能或电化学储能，包括我们熟知的钠离子电池、锂离子电池、液流电池、铅酸电池等等。
那么今天我们重点谈电化学储能，在双碳战略下，电化学储能将迅猛发展，如国家电网全球能源互联网研究院和中国投资协会洛矶山研究所等都分别预测到2050-2060电化学储能将达到数百个GW。
而目前来看，电化学储能还是以锂离子电池为主，因此，锂离子电池的使用量将急剧上升，无论是动力电池还是储能电池的增长都非常迅猛，随着锂离子电池的使用量的增加，废旧锂离子电池的量也将呈指数级增长，据预测2023年将突破50万吨，而世界范围内电池回收的比例还不足5%，与此同时锂离子电池用金属的状况不容乐观，无论是锂、钴、镍我国的资源量均有限存在被“卡脖子”的风险。
因此废旧锂离子电池的回收极为重要，既能缓解锂电池的资源短，缺确保能源战略安全，也关乎新能源产业的可持续发展，我国政府对废气锂离子电池的回收极为重视，先后出台了一系列相关的政策与规定。
然而电池回收的发展任重道远，需要材料、环境、机械、信息等多学科交叉共同推进该行业的发展。目前废旧锂离子电池的常用回收方法主要有两种：一种是火法回收，一种是湿法回收。这两种方法均基于正极材料结构的破坏与有价金属元素的提取。
