随着电子技术及电动汽车行业的迅猛发展,锂离子电池在全球的市场份额不断扩大,然而有限的充放电循环寿命与快速的更新换代速度造成的大量废旧锂离子电池的产生。这些废弃的锂离子电池内部含有大量重金属及电解液等有机物质,进入到环境中将可能带来土壤及地下水污染并伴随安全隐患;另一方面这些电池“垃圾”却是宝贵的资源,含有的有价金属含量超过自然中精矿的含量。目前传统的回收工艺为湿法冶金技术,容易带来二次污染,因此有效的、环保的回收废旧锂离子电池中的金属资源具有可持续发展的重大意义。首要及必要的是对废旧锂离子电池进行放电预处理,针对当前普遍的应用的废旧锂离子电池的NaCl溶液放电预处理的负面环境影响,探究新型的高效、绿色的放电体系。比较不同体系废旧锂离子电池的放电率及腐蚀程度大小,综合放电效果及环境影响确定高效、环保的合适放电体系为0.8mol/LFeSO₄溶液,实现废旧锂离子电池在预处理过程中安全、环境友好的放电,方便后续电极材料的富集。在废旧锂离子电池的电极材料无氧焙烧还原反应中,首先对电极材料进行定性、定量的表征,探究正负极材料无氧焙烧反应的条件与机理。然后在不同反应温度、不同气氛条件以及不同保温时间的环境下,对电极材料进行无氧焙烧,产物主要含有未反应完的石墨,金属Co单质及Li₂CO₃,与反应机理推断一致。调节反应温度、反应气氛以及焙烧时间,得到无氧焙烧的最佳条件为氮气气氛中,温度1000℃,保温时间为60min,得到产物采用湿式磁选分离磁性固体后,金属Co的回收率为97.15%。本研究结果表明无氧焙烧原位还原的方法相较于湿法冶金工艺更加简单,环境友好,实现了电极材料中有价金属的有效、绿色的资源回收。