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锂电池市场日益壮大的今天,千万不要忽视有害金属的回收!

来源:宝鄂实业    2019-04-06 21:30    点击量:

据外媒报道,德国商业报纸《Wirtschaftswoche》的一篇报道证实,与大众(Volkswagen)汽车电池的钴含量相比,特斯拉Model3车型电池的钴含量低了四倍以上,表明了传统汽车向电动汽车过渡仍有很长一段路要走。

 

大众电池卓越研究中心(CenterofExcellenceforBatteryCells)主任FrankBlome表示,大众I.D.3车型(之前名为IDNeo)的电池含有12%至14%的钴。相比之下,特斯拉去年成功将Model3车型电池的钴含量降至2.8%。自此之后,特斯拉一直在继续研究电池,表明目前迭代的特斯拉电动轿车中电池的钴含量甚至更低。

 

钴是电动汽车电池中最具争议的成分之一,部分原因是一些钴矿的工作条件很恶劣。该问题引起了宝马(BMW)等老牌汽车制造商的关注。最近,宝马宣布将不再从刚果共和国(theRepublicofCongo)购买任何钴产品。刚果有些钴矿使用童工,因而臭名昭著。此外,大众集团为其供应商制定了一套严格的指导方针,承诺只使用“清洁”原产地的产品。

 

尽管特斯拉和大众电池的钴含量差距仍然很大,但是Blome表示,大众仍在寻求改进电池,而且补充表示大众下一代电池的钴含量预计是目前电池钴含量的一半。

 

特斯拉在市场上所具备的最强大的优势之一就是其精通电动汽车电池。特斯拉已经在电池领域开展了10多年的研究,已经领先竞争对手很多年。去年,咨询公司BenchmarkMineralIntelligence的一项研究得出结论,从早期的ModelS车型到目前的Model3车型,特斯拉能够将每款车型的钴消耗量平均降低59%。

 

特斯拉首席执行官埃隆马斯克(ElonMusk)表示,特斯拉的目标是要让电池几乎不使用钴。该公司在2018年第一季度UpdateLetter中强调了Model3车型电池的高能量密度。Model3车型中使用的电池是所有电动汽车中能量密度最高的电池。特斯拉通过显著降低每个电池组中的钴含量,同时增加镍含量,使电池保持了良好的热稳定性,实现了高能量密度。特斯拉的镍-钴-铝阴极化学产品的钴含量已经低于其他电池生产商的下一代阴极的镍钴铝比,即8:1:1。

这成为了Tran的焦点,因为她在不同的温度和时间尺度上测试了金属氧化物上的低共熔溶剂。在使用锂钴氧化物粉末的测试期间,透明溶剂产生宽范围的蓝绿色,表明存在溶解在其中的钴。

 

在180摄氏度(356华氏度)下,当满足某些条件时,溶剂提取了近90%的锂离子和高达99%的钴离子。

 

研究人员制造了小型原型电池,并将电池循环300次,然后将电极暴露在相同的条件下。证明溶剂能够溶解钴和锂,同时将金属氧化物与电极中存在的其他化合物分离。

 

他们发现钴可以通过沉淀或甚至电镀到共晶溶液中回收到钢网,因为后一种方法可能允许重复使用深低共熔溶剂本身。

 

“我们专注于钴。从资源的角度来看,它是最关键的部分。手机中的电池肯定会有很多电池。锂也是非常有价值的,但钴尤其不仅环境稀缺,而且从社会的角度来看,也难以获得。”莱斯校友MarcoRodrigues,现在是阿贡国家实验室的博士后。

 

能源部正在加大推进电池回收技术的力度,最近又宣布了一个锂离子电池回收中心。国家科学基金会通过其研究生研究奖学金计划支持该研究。