【本站讯】随着锂离子电池（LIBs）商业化规模的不断扩大，废旧LIBs的数量也显著增加。而废旧LIBs具有环境风险和资源价值的双重属性，因此废旧LIBs的回收对于可持续资源管理和环境保护至关重要。火法冶金和湿法冶金是目前主要的回收方法，但这两种方法通常依赖于高温熔炼或强酸/碱，导致了严重的环境污染以及较高的成本。此外，上述方法在回收战略性金属时效率较低，且回收周期长。因此，为实现战略金属资源的可持续循环利用，我校新能源存储与转化团队吴明铂、顾鑫提出一种快速、高效、环境友好且成本可控的激光诱导高温热冲击策略。

通过激光诱导高温热冲击策略，可在数秒内将正极活性物质与铝箔快速分离。同时，激光瞬时的高温热冲击效应促进了难熔金属氧化物的还原和杂质层的分解，增加了比表面积，显著改善了后续金属浸出过程的热力学和动力学。此外，激光辐照引起的快速加热和冷却特性产生的氧空位，能调节材料的电子结构和表面性质，进一步提高金属浸出效率。当使用0.1 M HCl浸出时，与未处理材料相比，Li、Co、Ni和Mn的浸出效率分别提高了22.2%、147.5%、125.6%和140.0%。即使使用0.5 M HCl，废旧正极材料中超过97%的金属也能被高效回收。生命周期评估（LCA）和技术经济分析（TEA）表明，激光策略有效降低了能耗和温室气体排放，每公斤原料的利润达到$ 4.30，具有显著的经济和环境效益。研究为开发可规模化、可持续的锂离子电池正极材料高效回收提供了理论与实践指导。未来团队将进一步探索其他回收手段，推动储能材料和反应工程领域的深入发展。

相关成果以“Efficient recycling of spent Li-ion battery cathodes by laser-induced high-temperature thermal shock”为题，发表于Nature Communications。曹宁博士为第一作者，中国石油大学（华东）顾鑫副教授、吴明铂教授为共同通讯作者，中国石油大学（华东）为第一署名单位。该研究得到国家自然科学基金重点项目、山东省“泰山学者”特聘专家人才项目等项目的资助。

文章链接：https://doi.org/10.1038/s41467-025-62434-1