随着电子电器产品的不断更新换代以及新能源汽车产销量的不断提高，废旧锂离子电池的数量急剧增加。本研究以废旧锂离子电池正极材料为研究对象，采用绿色环保的机械化学法回收其中的锂，同时将钴定向转化为磁性功能材料，反应过程中未使用强酸、强碱和氧化剂，为锂离子电池的资源化提供一条清洁环保的新途径，同时阐明了相关反应机理。取得的主要结论如下:　　(1)废旧锂电池中锂和钴的机械化学螯合回收方法与机制研究中，将LiCoO2粉末与金属螯合剂EDTA共磨后直接加水浸出，金属Li和Co的回收率达到99％和98％。在LiCoO2/EDTA共磨时，EDTA中的两个N原子、四个羧基O原子，均能进入金属Li和Co的空轨道，形成环状结构的螯合物，即LiCoO2/EDTA通过固-固反应形成了稳定的水溶性的五元环螯合物Li-EDTA和Co-EDTA。确立的最佳机械化学活化条件为:LiCoO2∶EDTA为1∶4，球磨时间为4h，球磨转速为600 r/min，球料比为80∶1。本方法直接加水浸出，未使用强酸、氧化剂，环境友好，金属回收效率高。　　(2)废旧锂电池中锂和钴的机械活化和定向转化方法与机制研究中，重点考察了不同供氯体和操作参数对Li回收率和Co转化率的影响。共磨剂筛选研究发现，共价类的供氯体不适于Li的回收和磁性功能材料的制备，离子类的供氯体具有高的反应活性，不仅可以促进Li的氯化，同时还可以保证Co完整地保留在反应残渣中转化为CoFe2O4。将LiCoO2/Fe/NaCl共磨，既可以保证将Li转化为水溶性的盐，又可以将Co与Fe进行晶格重组，保存在球磨残渣中形成磁性功能材料。确立的最佳操作参数为:LiCoO2∶Fe∶NaCl为1∶2.5∶5，球料比为50∶1，球磨转速为600 r/min，时间为12h，此时Li回收率达到92％，100％的Co与Fe保留在残渣中转化为CoFe2O4。对产物的晶相组成、形貌和磁性能进行表征发现，所得CoFe2O4结构紧密，具有良好的磁学性能，饱和磁化强度Ms为56.1 emu·g-1，剩余磁化强度Mr为25.8 emu·g-1，矫顽力He为1165.3Oe。　　(3)废旧锂电池正极材料与PVC共处理回收锂和钴并同步脱氯的方法与机制研究中，LiCoO2/PVC与添加剂共磨后直接加水浸出，重点考察了不同共磨剂和操作参数对Li和Co的回收率以及PVC脱氯率的影响。研究筛选出最优的共磨剂为单质Fe，Fe主要通过与PVC中的Cl原子形成过渡态产物实现PVC的脱氯，同时回收Li和Co。确立的最佳操作参数为:物料比为LiCoO2∶PVC∶Fe=1∶1∶2，球料比为50∶1，球磨转速为600 r/min，时间为12h，此时Li回收率达到100％，92％的Co保留在残渣中与Fe转化为CoFe2O4，同时PVC的脱氯率达96.4％。产物性能表征显示，所得磁性功能材料（CoFe2O4和α-Fe2O3）结构致密、轮廓分明、呈晶体结构，同时具有良好的磁学性能，饱和磁化强度Ms为54.14 emu·g-1，剩余磁化强度Mr为22.87 emu·g-1，矫顽力Hc为934.93 Oe。本研究为废旧锂电池的资源化回收提供了一条清洁环保的新途径。