鋰電回收大突破!全新“溶液系統(tǒng)”一舉兩得 更快更環(huán)保
原創(chuàng)
2023-12-01 15:26 星期五
財聯(lián)社 黃君芝
①美國科學(xué)家改進(jìn)了將電池溶解在液體溶液中的方法;
②他們減少了在此過程中使用的有害化學(xué)物質(zhì)的數(shù)量;
③值得一提的是,該系統(tǒng)同時具有浸出和回收的功能。

財聯(lián)社12月1日訊(編輯 黃君芝)手機(jī)、筆記本電腦和越來越多的電動汽車使用過的鋰離子電池堆積如山,但回收它們的選擇仍然主要局限于燃燒或化學(xué)溶解電池碎片。目前即使是最先進(jìn)的方法也可能會對環(huán)境構(gòu)成威脅,并且難以在工業(yè)規(guī)模上實現(xiàn)經(jīng)濟(jì)效益。

要知道,傳統(tǒng)工藝回收的電池材料很少,而且還要依賴于腐蝕性且可能引入雜質(zhì)的危險化學(xué)品(例如無機(jī)酸)。此外,它還需要復(fù)雜的分離和沉淀來回收關(guān)鍵金屬。不過,回收鈷和鋰等金屬本身還是可以減少污染,減少對海外資源的依賴,以及供應(yīng)鏈緊張等困難。

有鑒于此,美國能源部橡樹嶺國家實驗室(Oak Ridge National Laboratory)的研究人員在這方面做了大量研究并取得了突破。他們改進(jìn)了將電池溶解在液體溶液中的方法,以減少在此過程中使用的有害化學(xué)物質(zhì)的數(shù)量。

具體而言,他們將用過的電池浸泡在有機(jī)檸檬酸溶液中,這種溶液天然存在于柑橘類水果中,溶解在乙二醇中,而乙二醇是一種防凍劑,通常用于油漆和化妝品等消費品。檸檬酸來自可持續(xù)來源,處理起來比無機(jī)酸安全得多。

研究人員表示,這種綠色溶液產(chǎn)生了一種非常有效的分離和回收過程,可以從電池的正極(陰極)中分離和回收金屬。最新研究結(jié)果已于近期發(fā)表在了《儲能材料》雜志上。

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“因為陰極含有關(guān)鍵材料,所以它是任何電池中最昂貴的部分,占成本的30%以上。隨著時間的推移,我們的方法可以降低電池的成本。”他們說。

據(jù)悉,最新開發(fā)的回收技術(shù)從陰極中浸出了幾乎100%的鈷和鋰,而且不會給系統(tǒng)引入雜質(zhì)。它還使金屬溶液與其他殘留物有效分離。

“我們對溶液中浸出的速度感到驚訝。使用有機(jī)酸,通常需要10-12個小時,但這只花了一個小時?!彼麄冋f。

最重要的是,研究人員說,“這是第一次一個溶液系統(tǒng)同時具有浸出和回收的功能。令人興奮的是,我們發(fā)現(xiàn)鈷會在沒有進(jìn)一步干擾的情況下沉淀下來。我們沒有預(yù)料到這一點?!?/p>

他們指出,消除對額外化學(xué)品的需求,還可以降低成本,避免產(chǎn)生副產(chǎn)品或二次廢物。

“我們很高興這種回收過程可以為電池關(guān)鍵材料的更大回收鋪平道路,”他們說。

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