本发明涉及一种利用微生物电解池从钴酸锂中“一步式”回收单质钴的方法，在微生物电解池的阳极和阴极间连接电阻，并施加电压；在微生物电解池的阳极室装有电化学活性微生物以及阳极液；在微生物电解池的阴极室，装有阴极液和钴酸锂颗粒；阳极室接种污水处理厂的澄清池污泥作为电化学活性微生物；阴极液为无机酸溶液；阴极和阳极电极均为石墨材料。本发明过程清洁高效、方法简单、成本低，对于处理废旧锂离子电池并回收其中的钴金属具有很好的应用前景。