电池回收技术有了新进展？市场规模可达千亿

莱斯大学材料科学家PulickelAjayan实验室使用环保的低共熔溶剂从锂离子电池常用的金属氧化物中提取有价值的元素。研究人员表示，目标是减少使用苛刻的工艺来回收电池并使其远离垃圾填埋场。

由商品氯化胆碱和乙二醇制成的溶剂从粉末化合物中提取了90％以上的钴，从废旧电池中提取的含量较少，但相比目前其他提取技术多了。成果发布在《NatureEnergy》上。

从拆卸LIB开始，将阴极废料插入DES（低共熔溶剂）中，然后加热并搅拌。通过溶解发生钴和锂离子的提取，并且在该步骤中，当过滤渗滤液时，可以单独回收铝箔，粘合剂和导电碳。然后可以通过沉淀或电沉积回收钴化合物，从而允许再利用这些有价值的材料。

“可再电池浪费，特别是来自锂离子电池的电池浪费，将来将成为越来越危险的环境挑战，因为通过它们在电动汽车和其他小配件中的使用对这些电池的需求急剧增加。重要的是回收钴等有限供应的战略金属，这些金属对这些储能设备的性能至关重要。从我们目前的塑料现状中学习的是，现在正是采取全面战略来回收不断增长的电池废弃物的最佳时机。”PulickelAjayan表示。

“以前曾尝试使用酸。它们是有效的，但它们具有腐蚀性，不环保。总的来说，回收锂离子电池通常很昂贵并且对工人来说是一种风险。”研究生和主要作者KimmaiTran说道。

Tran继续补充，其他过程也存在缺陷。火法冶金涉及在极端温度下破碎和混合，有害烟雾需要擦洗。湿法冶金需要腐蚀性化学品，而其他提取金属离子的“绿色”溶剂通常需要额外的试剂或高温工艺才能完全捕获它们。

Tran表示，低共熔溶剂可溶解各种金属氧化物。“它实际上由鸡饲料添加剂和常见的塑料前体制成，当在室温下混合在一起时，形成清澈，相对无毒的溶液，具有有效的溶剂化性质。”

低共熔溶剂是两种或多种化合物的混合物，它们在远低于其每种前体的温度下冻结;人们可以从简单的固体组合中获得液体。

KimmaiTran认为，“冷冻和熔点的大幅下降是由于不同化学物质之间形成的氢键。通过选择合适的前体，可以制造具有有趣特性的廉价绿色溶剂。”

当Tran加入时，Rice集团已经在下一代高温超级电容器中测试共晶溶液作为电解质。然而，赖斯研究科学家和共同作者BabuGanguli说，解决方案是溶解金属氧化物超级电容器;共晶是从超级电容器的镍中提取离子。