锂电回收大突破!全新“溶液系统”一举两得 更快更环保
原创
2023-12-01 15:26 星期五
财联社 黄君芝
①美国科学家改进了将电池溶解在液体溶液中的方法;
②他们减少了在此过程中使用的有害化学物质的数量;
③值得一提的是,该系统同时具有浸出和回收的功能。

财联社12月1日讯(编辑 黄君芝)手机、笔记本电脑和越来越多的电动汽车使用过的锂离子电池堆积如山,但回收它们的选择仍然主要局限于燃烧或化学溶解电池碎片。目前即使是最先进的方法也可能会对环境构成威胁,并且难以在工业规模上实现经济效益。

要知道,传统工艺回收的电池材料很少,而且还要依赖于腐蚀性且可能引入杂质的危险化学品(例如无机酸)。此外,它还需要复杂的分离和沉淀来回收关键金属。不过,回收钴和锂等金属本身还是可以减少污染,减少对海外资源的依赖,以及供应链紧张等困难。

有鉴于此,美国能源部橡树岭国家实验室(Oak Ridge National Laboratory)的研究人员在这方面做了大量研究并取得了突破。他们改进了将电池溶解在液体溶液中的方法,以减少在此过程中使用的有害化学物质的数量。

具体而言,他们将用过的电池浸泡在有机柠檬酸溶液中,这种溶液天然存在于柑橘类水果中,溶解在乙二醇中,而乙二醇是一种防冻剂,通常用于油漆和化妆品等消费品。柠檬酸来自可持续来源,处理起来比无机酸安全得多。

研究人员表示,这种绿色溶液产生了一种非常有效的分离和回收过程,可以从电池的正极(阴极)中分离和回收金属。最新研究结果已于近期发表在了《储能材料》杂志上。

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“因为阴极含有关键材料,所以它是任何电池中最昂贵的部分,占成本的30%以上。随着时间的推移,我们的方法可以降低电池的成本。”他们说。

据悉,最新开发的回收技术从阴极中浸出了几乎100%的钴和锂,而且不会给系统引入杂质。它还使金属溶液与其他残留物有效分离。

“我们对溶液中浸出的速度感到惊讶。使用有机酸,通常需要10-12个小时,但这只花了一个小时。”他们说。

最重要的是,研究人员说,“这是第一次一个溶液系统同时具有浸出和回收的功能。令人兴奋的是,我们发现钴会在没有进一步干扰的情况下沉淀下来。我们没有预料到这一点。”

他们指出,消除对额外化学品的需求,还可以降低成本,避免产生副产品或二次废物。

“我们很高兴这种回收过程可以为电池关键材料的更大回收铺平道路,”他们说。

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