随着锂离子电池行业的快速发展,废旧电池量越来越多,锂离子电池成分中含有多种金属及稀缺资源。如果将这些电池直接丢弃到环境中,不仅会对土壤、大气、水体造成污染,威胁人类健康,也严重浪费了资源,因此有效回收废旧锂离子电池中的有价金属具有十分重要的战略性意义。本文采用机械化学法对钴酸锂电池正极材料中的有价金属锂和钴进行回收。鉴于废弃的聚偏二氯乙烯（PVDC）难于降解污染环境,且含氯量较高,本文首次将废弃PVDC作为供氯体应用于锂离子电池的回收工艺。本文首先对锂离子电池进行了放电拆解实验,选取5%NaCl溶液为放电盐溶液,通过计算放电效率和检测溶液及沉淀中的金属含量研究了其放电特性,并从拆解得到的正极片上刮下部分正极材料做热重分析,最终采用两步热解法分别除去粘结剂聚偏氟乙烯和导电剂乙炔黑得到正极材料钴酸锂。在有价金属提取过程中,本文分别对比了 PVDC和聚氯乙烯、铁粉和锌粉对金属浸出率的影响,结果显示PVDC和锌粉共同作为机械化学反应的共磨剂与钴酸锂共磨更有利于有价金属的回收。通过X射线多晶衍射仪、场发射扫描电镜和X射线光电子能谱仪等的测试表征,本文探究了机械化学反应过程机理,结果表明在球磨过程中零价金属锌的存在可以通过还原性脱卤作用促进PVDC中的氯脱除,钴酸锂中锂由于金属活动性较高会优先脱出与氯结合,形成容易浸出的LiCl,而部分钴发生还原反应最后生成CoCl2便于后续浸出。本文采用不同浓度的柠檬酸来浸出球磨产物中的有价金属,证明了机械化学反应可以使样品在无需加热且超低浓度柠檬酸条件下就可实现金属的浸出,并分别改变物料比、球磨转速、球料比、固液比、反应时间等球磨浸出条件探究使金属浸出最大化的反应条件,得出在物料比LiCoO2:PVDC:Zn=1:0.125:3、球磨转速600 rpm、球料比8:1、研磨时间12 h、浸出酸浓度0.1 mol/L、固液比10 g/L、浸出时间240 min的条件下金属浸出率最佳,锂可达100%,钴达74.16%。论文研究表明,PVDC强化锂离子电池机械化学法回收体系成本低廉,操作简单,且反应条件温和环保,避免了废弃锂离子电池和废旧PVDC造成的资源浪费和环境污染,具有良好的发展前景。