研究人員開發(fā)鋰電池回收新途徑,賦予鋰離子電池新生命
然而,缺點(diǎn)之一是一旦失效并且不再能夠產(chǎn)生充電循環(huán),眾所周知,鋰離子電池難以處理,并且由于便攜式電子設(shè)備無處不在,大量的,達(dá)到數(shù)十億的電子設(shè)備現(xiàn)在正在堆積成廢物。
現(xiàn)在,普林斯頓大學(xué)的一組研究人員已采取措施,開發(fā)一種可持續(xù)且經(jīng)濟(jì)的方式來回收廢舊鋰離子電池并制造新電池。此外,該團(tuán)隊(duì)成立了一家公司,以將創(chuàng)新技術(shù)規(guī)模化。研究團(tuán)隊(duì)表示:“人們愿意把他們目前只是閑置的沒電的電池給我們。他們從我們那里收到新的原始陰極材料,用于新電池,比他們自己制造的便宜?!?/p>
普林斯頓新能源
這項(xiàng)技術(shù)旨在提供二次電池解決方案和閉環(huán)鋰離子電池技術(shù),以提供先進(jìn)的可持續(xù)能源和環(huán)境解決方案。為了有效地回收鋰離子電池,該團(tuán)隊(duì)開發(fā)了一種工藝,將陰極的廢材料(或鋰離子電池的有價(jià)值部分,其中包含鋰、鎳、鈷和錳等元素)轉(zhuǎn)化為新的、再加工的陰極。
雖然現(xiàn)有技術(shù)依靠能源密集型、苛刻的化學(xué)和高溫方法將電池分解成組件,但普林斯頓的研究團(tuán)隊(duì)通過更新和升級鋰離子陰極的過程直接回收電池陰極。這比其他方法更環(huán)保,并為鋰離子電池回收提供了一條通往可持續(xù)性和可擴(kuò)展性的途徑。
NuEnergy方法
NuEnergy 方法可以回收相當(dāng)多的正極結(jié)構(gòu)和材料,包括鋰和鈷,同時(shí)減少約70%的用水量和80%的能源消耗。
研究人員開發(fā)了一種應(yīng)用低溫等離子體的方法,低溫等離子體是一種具有極端反應(yīng)特性的電離氣體。等離子體的反應(yīng)性有助于通過通常需要高溫條件的化學(xué)反應(yīng)從陰極消除污染物。這種方法能夠在不損害其結(jié)構(gòu)完整性的情況下清潔陰極。
傳統(tǒng)方法包括熔煉、切碎或強(qiáng)酸以從電池中剝離和溶解某些元素,并且不會(huì)留下任何原始結(jié)構(gòu)。廢舊電池在使用壽命期間通常會(huì)損失一些鋰,因此普林斯頓 NuEnergy團(tuán)隊(duì)將少量鋰添加到回收的陰極粉末中,從而產(chǎn)生一種經(jīng)濟(jì)、可持續(xù)的材料,用于新的陰極。
下一步
既然研究人員已經(jīng)創(chuàng)立了普林斯頓 NuEnergy,接下來的步驟包括擴(kuò)大這種創(chuàng)新的鋰離子電池回收方法,這也可以幫助解決與進(jìn)口外國礦物有關(guān)的一些問題。
除了鈷等貴金屬的密集開采造成的環(huán)境問題外,當(dāng)今的需求還意味著,剝削勞工行為往往是鋰離子電池原料開采的核心。
因此,NuEnergy團(tuán)隊(duì)的目標(biāo)是生產(chǎn)噸而不是千克的回收陰極材料,以解決目前困擾鋰離子電池的環(huán)境、勞動(dòng)力和可持續(xù)性問題。擴(kuò)大規(guī)模始終是一項(xiàng)挑戰(zhàn)。在燒杯中進(jìn)行是一回事,在辦公室大小的大桶中進(jìn)行是另一回事。
該團(tuán)隊(duì)致力于將他們的方法和技術(shù)轉(zhuǎn)移到現(xiàn)實(shí)世界的商業(yè)項(xiàng)目中,旨在提高回收能力,以覆蓋電子設(shè)備和電動(dòng)汽車中的鋰離子電池。