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日本东丽首创!实用尺寸、高耐久性、高选择性纳滤(NF)膜元件即将规模化生产
日期:2025年12月12 作者:广东功能膜材料研究院 阅读量:351

在全球迈向“双碳”目标的浪潮中,新能源汽车产业飞速发展,随之而来的退役动力电池回收问题,特别是关键金属资源的循环利用,已成为关乎产业可持续发展的核心议题。近日,新材料领域传来重磅突破——日本东丽株式会社于12月8日宣布,成功开发出实用尺寸的高耐久性、高选择性纳滤(NF)膜元件,并确立了规模化生产技术。这项世界首创的技术,能够从废旧锂离子电池中实现95%以上的高纯度锂回收,为破解资源循环瓶颈提供了革命性的解决方案。


 

1、背景信息: 

东丽株式会社:东丽是一家在膜技术领域具有深厚积累的公司,拥有丰富的研发经验和市场应用。 

纳滤(NF)膜:滤膜是一种介于反渗透(RO)和超滤(UF)之间的膜分离技术,主要用于分离水中的多价离子、有机物和大分子物质。纳滤膜的孔径一般在1纳米左右,能够有效地去除水中的有害物质,同时保留一些有益的小分子物质。


2、技术突破: 

高耐久性:纳滤膜在实际应用中需要长时间运行,因此耐久性是关键性能指标。东丽开发的新型纳滤膜在长期使用中能够保持稳定的性能,减少维护和更换频率。

高选择性:纳滤膜的选择性是指其对不同物质的分离能力。高选择性意味着膜能够更有效地去除特定的污染物,同时保留所需的物质。

 

3、实用尺寸:东丽成功开发的纳滤膜元件不仅在性能上有所突破,还在尺寸上适合实际应用。这意味着该膜元件可以方便地集成到现有的水处理系统中,提高系统的整体效率。


4、应用前景:

水处理:高耐久性和高选择性的纳滤膜可以显著提高水处理的效率和质量,减少能耗和运营成本。

工业废水回收:在工业废水处理中,这种膜可以更有效地去除有害物质,同时回收有价值的资源。 

食品和饮料加工:在食品和饮料行业中,纳滤膜可以用于去除有害物质,同时保留产品的风味和营养成分。

  

PART 01   直击行业痛点:从“废弃锂”到“高效回收锂”

 长期以来,在废旧锂离子电池的回收产业链中,由于经济价值驱动,回收重点始终聚焦于镍、钴等金属,而锂元素往往在过程中被忽视乃至废弃。随着新能源汽车市场技术路线的多元化,特别是不含镍和钴的磷酸铁锂(LFP)电池装机量迅猛增长,传统回收模式已无法适应新形势。高效、经济地回收锂,从过去的“可选动作”变为如今的“必答题”,但技术空白亟待填补。

 

回收锂的核心挑战在于极端环境。从废旧电池中提取金属成分通常会产生强酸性硫酸浸出液,这对分离膜的化学耐久性提出了严苛要求。东丽公司的新技术正是直面这一痛点。其研发的新型NF膜,专门针对从电池再生黑粉中产生的酸性浸出液,通过材料层面的创新,显著提升了耐酸性。在实际验证中,该膜能够在此恶劣环境下稳定运行,并优先让锂离子透过,从而高效地将锂与钴、镍、锰等其他金属离子分离开来。

 

PART 02  技术突破:材料创新的胜利

这项突破的本质是新材料的胜利。东丽通过精密的高分子设计与工艺革新,赋予了NF膜在强酸环境中保持高选择性和结构完整性的能力。这种“选择性过滤”机制,使得锂回收率突破95%大关,不仅适用于传统的三元电池,更能高效处理日益增多的LFP电池废料,真正实现了多类型锂离子电池锂回收的产业化可行性。

 

更重要的是,东丽已成功将这项实验室的卓越成果推向产业化。公司确立了与现有水处理膜元件相当的规模化生产技术,意味着该产品可以快速满足大规模回收项目的需求。目前,东丽已开始向潜在客户提供样品,推动市场应用落地,标志着技术从图纸走向产线的关键一步。

 

PART 03  产业影响:重塑格局,赋能全球资源闭环

此项新材料的应用,将彻底改变电池回收“重镍钴、轻锂”的传统格局,推动锂资源进入高效循环通道,其产业影响深远: 

缓解资源供应压力:锂作为战略性资源,其需求持续激增。以东丽技术为代表的高效回收方案,能显著提升二次锂资源的供给能力。仅以中国为例,预计到2025年,废旧动力电池产生量将达约37万吨,其中蕴藏的锂资源若能被高效回收,将极大减轻对原生矿产的依赖。 

提升全产业链经济效益:高效的锂回收直接提升了单块废旧电池的全元素回收价值,特别是为LFP电池的回收提供了明确的经济路径,增强了整个回收行业的盈利能力和积极性。

推动全球绿色转型:东丽计划面向全球布局该技术市场。其成熟供应体系的建立,将为全球新能源汽车产业构建“生产-使用-回收-再生”的资源闭环提供关键核心技术支撑,有力促进全球范围内的资源循环与低碳发展。

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