将废旧锌锰干电池“分子料理”为全新干电池

将废旧锌锰干电池“分子料理”为全新干电池

摘要：锌锰干电池作为生活中最常用的一次性电池，使用方便、成本低廉，但

锌锰干电池的回收一直存在效率低、成本高等问题。本文以废旧锌锰干电池为原料，利用酸浸法分解其中的活性材料，再用电化学方法将失活的活性材料重组激活，组装为全新的干电池，实现锌锰干电池的“分子料理”。本文的回收方法效率高、所需设备小，为家用式干电池回收装置提供了一种思路。

关键词：废旧干电池、活性材料、回收、再利用

1. 引言

我国是锌锰干电池的生产与消耗大国，锌锰干电池的生产量世界第一。[1]但我国的锌锰

干电池回收率却非常低，大多数的废旧干电池得不到回收。暴露在外的废旧干电池不仅污染

环境、影响人类健康，也是一种资源浪费。废旧干电池的工业回收方法，主要有人工分选法、干法（高温热解法）、湿法、干湿法共四种方法。[2]这些回收方法都致力于大批量的处理废

旧干电池，以降低成本。使得他们回收的活性材料，比如锌和锰，只能分别运输到加工锌的

车间和加工锰的车间，进行后续加工。

就像“分子料理”将食物分解为分子，再重组为食物，使其获得全新的味道一样。本文将

利用湿法酸浸回收的方法，同时分解干电池中的活性材料，再利用电沉积原理，直接制取全

新的活性材料，“复活”废旧干电池的活性材料锌锰。做到了先分解废旧干电池再重组为新的

干电池，实现锌锰干电池的“分子料理”。

本研究用到的锌锰干电池回收方法，不仅回收效率高、回收纯度高，而且能够在回收的

同时直接制取新的活性材料，用于组装全新的干电池。不仅回收制取过程快捷，而且用作回

收并制取活性材料的设备体积小，可以离开工厂车间，进行小规模、私人化的干电池回收，

有家用干电池回收的应用前景。

本文用稀硫酸溶解拆得的锌锰干电池活性材料，过滤后在溶液中分别将锌和二氧化锰电

沉积在电极上，再在锌和二氧化锰中间夹入浸润氢氧化钾的电池隔膜，封装后即可得到全新

的锌锰干电池。

2. 实验结果与讨论

2.1 酸浸法回收氧化锌与氢氧化氧锰

先用斜口钳剥开废旧锌锰干电池负极附近的金属外皮，取出负极外壳及其附带的碳棒。

再继续用斜口钳一点一点剥开金属外皮，每剥开一点都用牙签将里边黑色的正极活性材料捣

出来收集起来。直到金属外皮被剥开到一半左右，轻轻扯出里边的电池隔膜和负极。用牙签

捣出外壳中剩下的活性材料，再把电池隔膜表面粘着的活性材料刮下来，完成正极活性材料

的收集。

轻轻展开电池隔膜，刮下里边包裹的负极活性材料，完成负极活性材料的收集。

2.2 电化学法沉积二氧化锰和锌

用碳布作正极、铂片电极作负极，在图3左的硫酸锰溶液中以20mA恒流沉积二氧化锰；用铂片电极作正极、铜片作负极，在图3右的硫酸锌溶液中以20mA恒流沉积锌。得到沉积

有二氧化锰的碳布正极（图4左）和沉积有锌的铜负极（图4右）。

图 6a 新电池100mA放电曲线图 6b 用新电池点亮led灯

3. 结论

本文通过酸浸法回收废旧干电池中的活性材料，再利用电沉积法将失活的活性材料重新

激活，并将其组装成新的干电池。电化学表征结果表明，该方法回收干电池，对活性材料的

回收率能达到80%以上，为废旧干电池的回收提供了一种新思路。由于不需要工业级的大型

回收设备，该回收方法可以作为家用干电池回收设备的原理。

参考文献

[1]陈来茂,陈永心.碱性锌锰电池发展综述[J].电池工业,2006(02):119-124.

[2]黄启明,李伟善. 废旧碱性锌锰电池的回收与利用[A]. 中国化学化电化学委员会.第十三

次全国电化学会议论文摘要集（下集）[C].中国化学化电化学委员会:中国化学会,2005:2.

[3]夏熙.二氧化锰的物理、化学性质与其电化学活性的相关(1)[J].电池,2005(06):433-436.