撰文 / 馬曉蕾
編輯 / 涂彥平
設(shè)計(jì) / 師 超
來(lái)源 / cleantechnica，作者：麗貝卡·安·休斯
瑞典查爾姆斯理工大學(xué)（Chalmers University of Technology）的研究人員提出了一種從電動(dòng)汽車(chē)廢電池中回收金屬的新方法。這種方法可以回收電池中100%的鋁和98%的鋰。同時(shí)，鎳、鈷和錳等原材料的損失也降到了最低。
通過(guò)對(duì)溫度、濃度和時(shí)間進(jìn)行微調(diào)，研究人員開(kāi)發(fā)出了一種使用草酸的全新配方，草酸是一種環(huán)保成分，是自然界的有機(jī)酸，主要存在于大黃和菠菜等植物中。得益于草酸的應(yīng)用，在這一過(guò)程中不需要昂貴或有害的化學(xué)物質(zhì)。
“我們使用草酸分離如此數(shù)量的鋰，并能準(zhǔn)確找到合適條件，同時(shí)還能去除所有鋁。目前沒(méi)有人能做到這一點(diǎn)。”查爾姆斯大學(xué)化學(xué)和化學(xué)工程系博士生魯奎特（Léa Rouquette）說(shuō)，“由于所有電池都含有鋁，因此我們需要在去除鋁的同時(shí)不損失其他金屬。”
研究負(fù)責(zé)人、查爾姆斯大學(xué)化學(xué)和化學(xué)工程系副教授瑪?shù)倌?middot;佩特拉尼科娃（Martina Petranikova）說(shuō)：“我們需要無(wú)機(jī)化學(xué)品的替代品。當(dāng)今工藝中最大的瓶頸之一就是去除鋁等殘余材料。這是一種創(chuàng)新方法，可以為回收行業(yè)提供新的替代品，并有助于解決阻礙發(fā)展的問(wèn)題。由于這種方法可以按比例放大，我們希望它在未來(lái)幾年能用于工業(yè)領(lǐng)域。”
傳統(tǒng)基于液體的電池回收方法被稱為濕法冶金，首先要去除材料中的“雜質(zhì)”，如鋁和銅，然后才能使用有價(jià)值的金屬，如鋰、鈷、鎳和錳。雖然只剩下少量的鋁和銅，但需要經(jīng)過(guò)多個(gè)提純步驟，而且每個(gè)步驟都會(huì)造成鋰的流失。
在新方法中，研究人員逆向切割，首先將鋰和鋁一起分離出來(lái)。這樣，他們就能減少制造新電池所需的貴重金屬的浪費(fèi)。
接下來(lái)是過(guò)濾黑色混合物，會(huì)讓人聯(lián)想泡咖啡。鋁和鋰最終會(huì)進(jìn)入液體中，而其他金屬則留在底盤(pán)中。
工藝的下一步是分離鋁和鋰。
“由于這兩種金屬具有截然不同的性質(zhì)，我們認(rèn)為分離它們并不困難。我們的新方法為電池回收指明了一條充滿希望的新道路——我們完全有理由進(jìn)一步探索這條道路。”魯奎特說(shuō)。
在查爾姆斯大學(xué)的電池回收實(shí)驗(yàn)室，魯奎特和佩特拉尼科娃展示了新方法的工作原理。實(shí)驗(yàn)室里有用過(guò)的電芯，通風(fēng)櫥里有粉碎后的內(nèi)容物。這些內(nèi)容物呈黑色粉末狀，溶解在透明液體草酸中。
魯奎特用類(lèi)似廚房攪拌機(jī)的東西同時(shí)生產(chǎn)粉末和液體。雖然看起來(lái)就像沖咖啡一樣簡(jiǎn)單，但具體的操作過(guò)程卻是一項(xiàng)獨(dú)特的科學(xué)突破。
Martina Petranikova的研究小組多年來(lái)一直在鋰離子電池中金屬的回收利用方面開(kāi)展領(lǐng)先研究。該研究小組與多家公司合作研究電動(dòng)汽車(chē)電池的回收利用，同時(shí)也是沃爾沃和Northvolt 公司Nybat項(xiàng)目等大型研發(fā)項(xiàng)目的合作伙伴。
這項(xiàng)研究得到了瑞典能源署、瑞典基地電池公司和Vinnova公司的資助，實(shí)驗(yàn)使用的是由 Stena Recycling和Akkuser Oy兩家公司處理的沃爾沃汽車(chē)公司的廢舊電動(dòng)汽車(chē)電池。
