可回收报废车载锂离子电池中锂的过滤膜

蓝狮平台网讯：近日，东丽宣布开发出一种新型纳滤（NF）膜，可从报废的车载锂离子电池（LIB）中回收锂（Li）。可以预见，今后将会出现大量报废的车载锂离子电池，而目前这些电池中的锂大部分被丢弃了。

随着移动设备和电动汽车（EV）的普及，锂的需求将迅速增加。目前，南美等地是锂的主要供应源，而当地盐湖提锂的难点在于锂产量高的盐湖数量十分有限。而矿石提锂则伴随漫长的生产过程和高温热处理，因而二氧化碳排放量大，成本也高，致使原本就存在高价问题的锂离子电池或出现进一步涨价的风险。在日本，预计2030年左右锂的需求将超过其供应，届时，锂供应恐怕会难以得到保障。

在这一背景下，社会各界积极推进研发，探索从报废锂离子电池中回收锂的方法，纳滤膜便是其中之一，其特点在于能够选择性分离溶解的多价离子和有机物。事实上，纳滤膜早已实际应用于去除地下水和河水中的硬度成分和农药，以及食品和生物技术中的脱盐和精制等方面。

然而，传统的纳滤膜对强酸缺乏耐久性，因此适用范围仅限于中性区域，且对多价离子的选择分离性不足，无法高效进行分离。由于传统纳滤膜具有这些问题，因此无法应用于通过强酸从报废锂离子电池中浸出和回收有价金属。

本次东丽采用DX技术分析了酸导致纳滤膜性能退化的机制，以及最适合选择性分离膜的细孔结构。随后，东丽基于分析结果，充分运用有机合成化学、高分子化学和纳米技术，尝试创造一种兼具坚固的耐酸结构及小于1nm的精密细孔结构的交联高分子膜。据悉，新开发的纳滤膜所具备的耐酸度约为传统纳滤膜的5倍，离子选择性约为传统纳滤膜的1.5倍。

东丽还表示，本次开发的纳滤膜的应用将使有价金属得到有效回收，目前大部分被废弃掉的锂也将通过高纯度、高效率的方式得到回收。同时，该膜还能将1kg锂生产所对应的二氧化碳排放最高降低到矿石法的约1/3。

今后，东丽计划与汽车制造商、电池制造商、电池材料制造商和回收公司联手建立锂的回收方法，解决电动车普及所带来的锂供应不足风险，从而为实现碳中和社会作出贡献。