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⚡ 绿色能源与节能环保科研进展

华中科技大学实现废铅膏转化为电子级碘化铅并用于高效叠层钙钛矿电池

完成机构
发表期刊
发布时间
2026-10-13

💡这项突破是什么?

新闻网讯 近日,环境学院杨家宽教授联合武汉光电国家研究中心唐江教授、陈超副教授等在废铅酸蓄电池资源化与钙钛矿光伏材料交叉领域取得新进展。研究成果以《通过废铅酸蓄电池的可控相变及纯化制备用于全钙钛矿叠层太阳能电池的电子级碘化铅》(Controlled phase transformation and purification of spent lead acid batteries into electronic-grade PbI2 for all-perovskite tandem solar cells)为题,发表于能源领域期刊《纳米能源》(Nano Energy)。


团队提出选择性提纯策略,将工业规模电池回收生产线拆解得到的废铅膏直接转化为用于叠层钙钛矿太阳能电池的电子级碘化铅(PbI2)。废铅膏含有硫酸铅、二氧化铅、氧化铅和金属铅等多种铅相,并伴随铁、钡、锑等多种金属杂质。传统火法回收工艺主要面向铅酸蓄电池生产,难以满足钙钛矿光伏对铅源纯度和痕量杂质控制的要求。研究团队因此将铅相调控与选择性杂质分离贯穿整个回收工艺。该工艺通过相变协同净化机制为含铅电子废物向电子级光伏原料转化提供了新的技术路径。回收合成的电子级PbI2产品纯度达99.9925%,与商业电子级产品相近。



论文创新思路与效果


研究团队进一步验证了回收PbI2的光伏性能,基于该产品的宽带隙单结电池效率达到20.51%,全钙钛矿叠层太阳能电池效率达到28.65%,与商业电子级碘化铅制备的电池性能相当(纯度为99.999%)。生命周期评价和技术经济分析显示,该路线通过缩短废铅膏到PbI2的转化链条并减少危险废物处理需求,整体环境负荷低于传统火法路线,同时经济性更优。


环境学院李朝阳博士生为论文第一作者,光电信息学院陈超副教授和环境学院杨家宽教授为共同通讯作者。武汉光电国家研究中心及武汉理工大学相关团队参与了研究。研究得到国家自然科学基金重点项目、湖北省重点实验室定向委托项目、华中科技大学“交叉研究支持计划”等项目支持。


论文链接:https://doi.org/10.1016/j.nanoen.2026.112442


编辑:刘雪茹

来稿审核:周雅琦

审核:万霞、范千

审定发布:张明新