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發(fā)布時(shí)間:10-14-2021
蓋世汽車訊 隨著電動(dòng)汽車推廣使用,報(bào)廢的電池?cái)?shù)量將逐漸增多。目前的回收基礎(chǔ)設(shè)施,還不足以應(yīng)對(duì)大規(guī)?;厥?。據(jù)外媒報(bào)道,作為ReCell團(tuán)隊(duì)的一部分,密歇根理工大學(xué)( MTU) 的研究人員開發(fā)了一種創(chuàng)新工藝,用于分離正極(電池中帶正電荷的電極)中的有價(jià)值材料。
(圖片來源:阿貢實(shí)驗(yàn)室)
阿貢材料工程研究中心(Materials Engineering Research Facility at Argonne)的科學(xué)家正在進(jìn)一步拓展MTU的創(chuàng)新分離工藝,為大規(guī)?;厥针妱?dòng)汽車電池鋪平道路。由于電動(dòng)汽車電池的正極材料根據(jù)汽車制造商和生產(chǎn)年份而有所不同,回收商只能使用鋰金屬氧化物的混合物,如鈷酸鋰、鋰鎳錳鈷氧化物、鋰鎳鈷鋁氧化物、磷酸鐵鋰等,并分離出每一種材料,以便重復(fù)使用。
MTU和ReCell的研究人員通過改良一種名為泡沫浮選(froth flotation)的舊工藝,來分離單種正極材料。
多年來,采礦業(yè)通過泡沫浮選來分離和提純礦石。根據(jù)材料是排水漂浮,還是吸水下沉,在浮選池中進(jìn)行分離。通常情況下,正極材料會(huì)下沉,難以相互分離。ReCell團(tuán)隊(duì)在實(shí)驗(yàn)中使用的鋰鎳錳鈷氧化物(NMC111)和鋰錳氧化物(LMO)也是如此,這是兩種常見的電動(dòng)汽車電池正極材料。研究人員發(fā)現(xiàn),通過引入一種使目標(biāo)物質(zhì)排斥水的化學(xué)物質(zhì),使正極材料NMC111漂浮起來,就可以實(shí)現(xiàn)材料分離。
在正極材料被分離后,研究人員通過測試確定,該過程對(duì)材料的電化學(xué)性能的影響可以忽略不計(jì)。二者的純度都很高,可達(dá)到95%或以上。阿貢材料科學(xué)家Jessica Durham表示:“這很重要。如果電池行業(yè)人士打算購買回收的正極材料,并在新電池中重復(fù)使用,就不會(huì)無視純度。”
ReCell的發(fā)現(xiàn)有望產(chǎn)生廣泛的影響,比如降低鋰離子電池的回收成本;刺激廢舊鋰離子電池回收盈利市場的增長;降低電動(dòng)汽車生產(chǎn)商和消費(fèi)者的成本和費(fèi)用。
目前,ReCell中心的團(tuán)隊(duì)正專注于逐步創(chuàng)建完整的鋰離子電池回收工藝,使其具有經(jīng)濟(jì)可行性,以促進(jìn)廣泛應(yīng)用。