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摘 要：株式会社JERA与住友化学开展合作，正在着手开发一项“直接回收”技术，利用该技术可以对锂离子电池的正极材料进行结构修复后实现再生，而不必将其先回收为金属，以减少二氧化碳排放量，降低环境负荷。
关键字：直接回收技术、锂离子电池、正极材料结构修复技术、非焙烧技术、钴镍回收
日本JERA和住友化学开展合作，着手开发一项“直接回收”技术，利用该技术，可以对锂离子电池的正极材料进行结构修复后实现再生，而不必将其先回收为金属。与涉及焙烧（高温加热）和金属精炼的传统方法相比，“直接回收”技术能够减少环境负荷。从明年开始，汽车制造商将开始对再生正极材料进行评估和验证。随着电动汽车（EV）市场的增大，两家公司的目标是2030年以后实现该技术的商业化。
直接回收技术的基础是住友化学约10年前发明的正极材料结构修复技术。JERA在前工序中提取的正极材料因附着粘合剂等，在充放电时会导致劣化。住友化学能源及功能材料业务室部长斋藤伸先生表示：“住友化学的技术是通过添加某种成分进行烧结来修复结晶结构。”
该成分还能够抑制氟树脂粘合剂燃烧时通常会产生的危险物质——氢氟酸的生成，可以安全地以固体形式回收。按照正极材料的种类，所添加的成分也有不同。斋藤伸先生表示：“当时有研究人员认为'总有一天我们会需要再生正极材料’，因此在正极材料生产过程中应用了创建有序结构的技术，从而开发出了该回收技术。”
此前，住友化学与京都大学合作推进了实验室水平的实证。今年在爱媛工厂（爱媛县新居滨市）将新设单次处理可以再生十几公斤材料的专用试验设备。今后将基于顾客评价，根据最新的正极材料需求打磨修复技术。
JERA将使用过的电池放电后进行无害化处理，分别回收正极、负极、隔膜、以及电解液。通过向附着有正极材料等的金属箔零部件照射电脉冲，将正极材料剥离。该方法与有色金属制造厂等使用的焙烧法相比，可以减少二氧化碳（CO2）排放量，提高金属的回收率。
由于电解液属于危险物，在目前废弃电池较少的情况下，基于安全考虑，焙烧法被优先采用。随着电池大量报废时代的到来，非焙烧技术将得到推行。
此前的研究旨在确认基础技术的有效性。今后，面向社会实用，将建立连续处理的安全工艺，设计设备，以及寻找电脉冲分解的最佳条件。
本技术开发被采纳为日本新能源产业技术综合开发机构（NEDO）的支援项目。项目目标是钴镍回收率达到95%，锂回收率达到70%。JERA的技术经营战略部技术开发组长尾崎亮一充满自信地表示：“通过进一步优化开发技术，有望超越该目标。”
美国能源部也在致力于开发正极材料的直接回收技术。资源循环技术将成为支撑各国EV战略的重要因素。
翻译：史海燕
审校：刘 翔
李 涵
统稿：李淑珊
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