本发明属于电池回收领域，具体公开了一种废旧锂离子电池的超临界水还原回收方法，将废旧锂离子电池的电芯和水的混合液在密闭容器内加热至水的超临界状态，进行超临界还原反应，反应结束后，从中分离得到富锂溶液、集流体和脱锂电极材料。通过本工艺方法，可以在无需对废旧电池事先进行破碎、并分离废旧锂电池各组分的前提下，实现如下效果：①电解液在超临界自耦合体系中完全降解，避开了传统电池拆解过程中难以避免的电解液难处置问题；②废旧电池中的锂优先选择性得到了几乎全量回收；③铜与铝以金属形态得到了全量回收；④废旧电池中的钴、镍、锰等有价元素可实现低酸全量浸出；⑤废旧电池中的碳质组分以高纯碳形式得到了回收。