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摘 要：东丽宣布开发出一种可从报废的车载锂离子电池中回收锂的新型纳滤膜，通过应用该新型纳滤膜不仅能够有效回收有价金属，高纯度且高效率地回收废弃锂，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。东丽计划与汽车制造商等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，为实现碳中和社会作出贡献。
关键字：车载锂离子电池、新型纳滤膜、锂回收、有价金属、碳中和
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。