康奈爾大學取得新發現 管理廢舊電動汽車電池
時間:2021-11-10 09:28來源:蓋世汽車 作者:劉麗婷
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（圖片來源：techxplore）
隨著全球電動汽車生產的加速發展，廢舊鋰離子電池的數量也逐漸增多。但與傳統鉛酸汽車電池不同，鋰離子電池很難進行處理。據外媒報道，康奈爾大學（Cornell University）領導的一項新研究確定了幾個可持續管理眾多廢舊鋰離子電池的關鍵，如電池化學、二次應用和回收。
能源系統工程系教授Fengqi You、Roxanne E.和Michael J. Zak表示：“處理廢舊電動汽車電池這一問題十分巨大。”這三位教授曾使用先進模型研究在電池生產、使用和回收的過程中如何平衡環境和經濟。”該生命周期分析涵蓋多種電池材料和技術的選擇，具體詳細內容已于11月15日發表于期刊《Science Advances》。
在電池生命周期起初，也就是開采原材料時，經濟學會決定電池如何被制造。教授You表示：“當前鋰離子電池的設計主要關注提高性能，而非回收或二次利用。電動汽車電池的壽命通常為5到12年，但目前為實現回收和再利用這些的電池的改進設計卻很少。”
研究發現電池的化學性質會影響整體環境影響。例如，鈷是一種常見的電池材料，在開采時會消耗大量能源并對環境造成破壞。而用鎳代替鈷可以減少環境破壞，但大多數生命周期場景都表明存在取舍。
研究合著者Lynden Archer表示：“鈷在電池陰極中的存在，即使相對少量，也會減少其他組件的氧化環境，從而延長電池的使用壽命，并增加二次使用和材料回收的可能。”但Archer還稱，鈷的價格高昂，且可能存在剝削童工，使得這種材料不太受到歡迎。
該分析還發現，如果電動汽車電池在回收前可以重復使用，其整體碳足跡最多可減少17%。電池再利用的一種選擇是存儲風能和太陽能的發電站。這種能量存儲的需求不斷增長，并且可以利用能量容量降低的廢舊電池。隨著可再生能源在電網中所占份額不斷增加，二次利用電池的碳足跡減少了約四分之一。
當今大多數回收設施都難以分解高度強化的汽車電池并回收其中的原材料。該研究的合著者、博士生Yanqiu Tao表示，政策制定者應該考慮如何激勵回收技術，優化電池的可持續性。
Tao表示：“在這項研究中，我們會將常用的石墨作為負極活性材料，但這種材料難以回收利用，燃燒時會排放二氧化碳。如果政策制定者能夠促進石墨分離或新興的回收方法，就會減少對環境的影響。”
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