［本站讯］近期，环境研究院许洋副教授围绕废旧锂电池绿色回收、锂选择性提取及有价金属高值利用取得系列研究进展。团队先后构建了蓝矾驱动选择性硫酸化焙烧、混合正极材料选择性氯化焙烧、废聚氯乙烯协同机械化学氯化等技术路线，并进一步将废旧电池中的钴、锰资源转化为高性能烟气脱汞材料，4项成果先后发表于国际期刊Green Chemistry（2026, 28: 5620-5632）、Small（2026, 0: e74845）和Chemical Engineering Journal（2026, 540: 177163；2026, 537: 176414）。
论文一：构建蓝矾驱动选择性硫酸化新路径，破解低价值锰酸锂电池回收难题
针对低价值废旧LiMn2O4电池回收经济性不足和锂选择性较低的问题，研究团队提出蓝矾驱动的选择性硫酸化焙烧—水浸工艺。该工艺利用蓝矾热分解释放的含硫组分，将晶格锂优先转化为水溶性Li2SO4，而锰和铜主要保留在固相中，实现锂的前端选择性分离。优化条件下，锂回收率和选择性分别达到95.18%和99.66%，所得Li2CO3纯度为99.59%，并实现近零SO2排放。机理分析表明，铜与氧之间较强的成键作用促进铜进入锰酸锂晶格并置换锂，推动锂向Li2SO4定向转化。相关成果以“Green and economical lithium recovery from spent LiMn2O4batteries through blue vitriol-driven selective sulfation roasting”为题发表于Green Chemistry，并入选期刊封面论文。山东大学硕士研究生朱家鑫为论文第一作者，山东大学副教授许洋、重庆大学副教授朱贤青为论文通讯作者。
论文二：面向混合废旧锂电池开发PVC氯化焙烧技术，实现锂优先分离
面向实际回收过程中不同类型废旧锂电池混杂的问题，研究团队提出以废PVC为氯源的混合LiMn2O4–LiCoO2正极选择性氯化焙烧工艺。通过调控PVC添加量和焙烧条件，锂被优先转化为水溶性LiCl，而钴、锰主要以金属或难溶氧化物形式留在固相中。优化条件下，锂回收率和选择性分别达到97.28%和98.86%，所得Li2CO3纯度为99.65%，同时有效捕集了PVC分解释放的含氯气体。密度泛函理论计算表明，在正极材料优势暴露晶面上，氯物种与锂位点的相互作用强于钴、锰位点，为锂优先氯化提供了微观机制解释。相关成果以“PVC-Mediated Chlorination Roasting Enables Green and Selective Lithium Recovery From Mixed Spent LiMn2O4–LiCoO2Batteries”为题发表于Small。山东大学硕士研究生姚琪琪为论文第一作者，许洋副教授为论文通讯作者。
论文三：开发常温机械化学氯化技术，实现废PVC与锂电池负极铜箔协同利用
针对传统机械化学氯化过程中废PVC脱氯速率慢、球磨时间长及多种金属同步氯化等问题，研究团队提出废旧LiMn2O4正极、废PVC和锂电池负极铜箔协同机械球磨的固相氯化技术。铜箔能够促进PVC中C‒Cl键断裂并形成CuCl中间体，进而将氯定向传递给晶格锂，使其转化为水溶性LiCl，而锰主要以难溶氧化物形式保留在固相中。在常温球磨条件下，锂回收率和选择性分别达到98.85%和99.22%，所得电池级Li2CO3纯度达到99.71%。相关成果以“Mechanochemically triggered solid-phase chlorination for green and selective lithium extraction from spent LiMn2O4batteries”为题发表于Chemical Engineering Journal。华中科技大学博士研究生周梦丽为论文第一作者，许洋副教授、华中科技大学教授罗光前为论文通讯作者。
论文四：拓展钴锰资源高值利用，创制抗硫抗水尖晶石脱汞材料
团队进一步拓展废旧电池中钴、锰资源的高值利用，以废旧LiMn2O4和LiCoO2电池为金属来源，制备晶格工程CoMn2O4尖晶石材料，并将其用于富氧燃烧烟气中Hg0的高效脱除。钴掺杂诱导的晶格畸变和活性物种富集显著提升了CoMn2O4尖晶石的脱汞性能及抗硫抗水能力，其Hg0吸附容量达到22.26 mg/g，且经过多次再生后仍保持较高活性。生命周期与技术经济评价表明，与传统化学试剂合成路线相比，该方法可显著降低材料制备成本、能源消耗和碳排放。相关成果以“Green and economical lattice-engineered CoMn2O4spinel from spent lithium-ion batteries enables efficient mercury capture from oxy-fuel combustion flue gas”为题发表于Chemical Engineering Journal。山东大学本科生王梓轩为论文第一作者。许洋副教授，重庆大学副教授朱贤青、教授李俊为论文通讯作者。
以上研究得到了国家重点研发计划、国家自然科学基金、山东省高等学校青创团队计划等项目的支持。
