废旧锂离子电池回收，如何在安全处置的同时获得适合后续利用的高纯度原料？本团队在综述中提出，应依据电池类型、来料状态与目标产品，灵活选择和组合预处理模块。文章系统梳理放电与失活、有机物去除、电解液管理、集流体回收、正负极分离、石墨再生、预富集及浸出强化等技术，构建涵盖安全与风险控制、有机物去除与表面调控、高纯度分离与组分回收、下游工艺适配与价值提升的四维框架，为兼顾安全、纯度、成本和环境影响的回收流程设计提供参考。

标准引用格式：

Li D, Gao Y, Yu D, Chen Y*. Rethinking pretreatment in Lithium-ion battery recycling: a modular toolbox for safe and efficient resource recovery [J]. Separation and Purification Technology, 2026, 411: 139449. DOI: 10.1016/j.seppur.2026.139449

李栋，高元兴，于大伟，陈延飞*（* 为通讯作者）；

中南大学资源循环研究院，湖南 长沙 410083

发表信息：

Separation and Purification Technology（SCI收录，IF=9.0, JCR Q1），2026，411：139449

https://doi.org/10.1016/j.seppur.2026.139449

联系邮箱：

yanfeichen@csu.edu.cn（陈延飞）

新能源汽车与储能产业的发展，使废旧锂离子电池的安全处置和资源回收受到持续关注。电池中既含锂、镍、钴等金属，也包含石墨、铜铝箔、电解液和粘结剂。残余电量与易燃电解液带来处理风险，有机膜覆盖和组分相互夹杂则影响材料分离。预处理阶段的选择，会进一步改变湿法浸出的药剂消耗、火法处理的尾气与炉渣负荷，以及电极材料直接再生的可行性。不同电池的化学组成和失效状态差异显著，单一流程难以兼顾所有目标。因此，有必要将预处理放到完整回收链条中，建立面向具体来料和产品需求的工艺选择方法。

提出模块化设计思路：将八类预处理任务组织为四个功能维度，围绕来料、电池化学体系、安全要求和下游用途选择工艺组合。

建立场景化决策矩阵：区分三元与钴酸锂电池、磷酸铁锂电池、混合来料、受损电池和生产边角料，明确优先模块及应控制或避免的处理方式。

贯通前端分离与后端回收：将铜铝杂质、含氟残留、粒径和表面状态与浸出、冶炼及直接再生联系起来，评价预处理对整个流程的影响。

关注石墨的分级利用：将杂质水平、结构完整性和电化学表现纳入回收评价，根据产品质量选择电池再利用或其他碳材料用途。

强调工程可行性：综合讨论技术成熟度、放大能力、能耗、药剂循环和污染控制，提出以技术经济分析和生命周期评价支撑流程优化。

从电池到可回收物料，预处理承担着安全控制、组分解离和物料分流等多项任务。图1概括了放电、有机物去除、电解液管理、集流体回收和正负极分离等操作及主要物料流向。文章强调，这些操作应按实际需要组合：高风险来料首先进行风险筛查与受控失活，生产边角料则可优先考虑温和剥离与材料回收，避免不必要的破坏性处理。

图1 废旧锂离子电池预处理操作与物料流向

粘结剂去除不仅关系到粉体能否从金属箔上剥离，也影响颗粒表面性质和后续分选。图2汇集溶剂浸渍及其作用机制，包括传统溶剂、生物质来源的γ-戊内酯、深共熔溶剂和低温熔盐等路线。综述指出，选择溶剂时，需要同时考察溶解能力、健康与环境影响、循环回收及纯化成本。较高的实验室剥离效率，仍需经过溶剂损失和设备运行等工程条件的检验。

图2 溶剂剥离策略及粘结剂溶解机制

残余聚偏氟乙烯（PVDF）、电解液分解产物和界面膜会削弱正极与石墨之间的润湿性差异。图3展示化学改性及复合预处理思路，通过热解、溶剂处理或超声清洗等协同去除表面残留，恢复有利于浮选的表面状态。文章同时指出，氧化过强、过度研磨或不恰当的热处理可能损伤石墨，复合工艺也会增加设备和维护负担。工艺组合应以可验证的分离改善和下游收益为依据。

图3 化学与复合预处理对粘结剂去除和表面调控的作用

当目标是金属提取时，预处理还可通过物相转化和结构活化强化浸出。图4归纳了高温转化与机械化学处理的代表性研究：前者通过调控物相和溶解性促进锂优先回收，后者利用机械力诱导结构变化或固相反应。综述强调，浸出效率的提升应与新增能耗、设备磨损、试剂投入和尾气处理需求一并评价；若目标是直接再生，则需要优先保护可再利用材料的结构与组成。

图4 面向金属浸出的物相转化与机械化学强化策略

图5将各类技术归入四个功能维度，并把流程集成、排放控制、自动化以及经济与环境评价纳入统一设计视角。文章进一步通过决策矩阵说明：三元和钴酸锂电池重点控制黑粉中的铜铝等杂质；磷酸铁锂电池更需关注成本与锂优先回收；石墨再利用和直接再生则要求温和解离、选择性除杂与结构保护。混合来料需要先诊断、分类，再匹配后续处理路线。

图5 面向回收目标的四维预处理框架与集成设计原则

评价预处理，最终需要回答“它为后续回收减少了哪些负担”。面向湿法流程，应关注杂质迁移、药剂消耗和浸出液纯度；面向火法流程，应关注进料稳定性、含氟组分、热平衡与炉渣组成；面向石墨再利用，应进一步验证首次库仑效率、循环稳定性、全电池表现和批次一致性。文中技术成熟度为基于文献的指示性判断，具体流程仍需结合来料和工厂条件验证。

这篇综述将废旧锂离子电池预处理作为贯穿安全处置、材料分离和后端回收的流程设计问题，提出由四个功能维度、场景化决策矩阵和技术比较共同组成的模块化工具箱。其核心启示是：依据电池组成、来料风险和产品用途，决定哪些模块需要组合、强化或避免，并以全流程收益评价处理效果。未来需要在真实来料和连续运行条件下，进一步验证模块间的衔接与控制，同时统一能耗、用水量、溶剂回收率、产品纯度及残渣生成量等评价指标。这一框架为安全、高效和兼顾经济环境效益的锂电池回收提供了系统化参考。