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UIUC開發(fā)可持續(xù)性電化學(xué)工藝以徹底改變鋰離子電池的回收利用

時(shí)間:2021-11-20 14:50來(lái)源:蓋世汽車作者:Elisha

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（圖片來(lái)源：伊利諾伊大學(xué)）

廢棄鋰離子電池中含有有價(jià)值的金屬，特別是鈷和鎳。然而，這些金屬難以互相分離，以進(jìn)行回收利用。目前的分離方法不僅效率低下，而且不環(huán)保。據(jù)外媒報(bào)道，一項(xiàng)新技術(shù)利用電化學(xué)來(lái)有效分離和回收金屬，使廢棄的電池成為鈷和鎳的二次來(lái)源，并具有高度可持續(xù)性。

伊利諾伊大學(xué)厄巴納-香檳分校（University of Illinois Urbana-Champaign，UIUC）化學(xué)和生物分子工程教授Xiao Su領(lǐng)導(dǎo)進(jìn)行一項(xiàng)新研究，利用選擇性電沉積，從商業(yè)來(lái)源的鋰鎳錳鈷氧化物（NM）電池電極中回收有價(jià)值的金屬。通過(guò)這種方法，利用廢棄NMC電極廢料生產(chǎn)最終產(chǎn)品，鈷和鎳的純度分別可達(dá)到約96.4%和94.1%。

鈷和鎳具有相似的電化學(xué)特性，或標(biāo)準(zhǔn)的還原電位。因此，化學(xué)家很難從電池電極中回收這兩種純金屬。Su表示：“有很多種從電池電極中回收鈷和鎳的方法，但都有不足。大多數(shù)方法都需要經(jīng)過(guò)耗能很大的高溫過(guò)程，或使用難以處理的強(qiáng)溶劑。行業(yè)需要不會(huì)造成高能耗或有毒廢棄物等額外問(wèn)題的方法。”

本項(xiàng)研究的獨(dú)特之處在于，該團(tuán)隊(duì)開發(fā)了一種可調(diào)式液體電解質(zhì)和電極聚合物涂層。在實(shí)驗(yàn)室中，研究人員將這種電解質(zhì)－聚合物方法，與完全放電的NMC電池電極的拆卸、浸出和液化成分結(jié)合起來(lái)。通過(guò)調(diào)整電解液中的鹽濃度和聚合物涂層的厚度，研究人員發(fā)現(xiàn)，不同鈷和鎳沉積物，通過(guò)連續(xù)性電沉積聚集在電極表面。當(dāng)這一過(guò)程結(jié)束時(shí)，電極上已覆蓋了高純度的鈷和鎳涂層。

經(jīng)濟(jì)性分析顯示，綜合考慮材料收益、成本和能耗，這種新方法可與現(xiàn)有鋰離子電池回收方法相媲美。研究人員表示，未來(lái)還需要進(jìn)一步優(yōu)化該工藝流程。這一首個(gè)概念驗(yàn)證性研究證實(shí)，對(duì)鈷和鎳進(jìn)行低溫電化學(xué)回收是可能的。這項(xiàng)研究是一個(gè)很好的例子，將可持續(xù)性電分離用于回收電化學(xué)電池。

(責(zé)任編輯：子蕊)

文章標(biāo)簽：電池回收鋰離子電池 UIUC

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