UIUC開發(fā)可持續(xù)性電化學工藝 以徹底改變鋰離子電池的回收利用

時間:2021-11-20 14:50來源:蓋世汽車 作者:Elisha
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（圖片來源：伊利諾伊大學）
 
       廢棄鋰離子電池中含有有價值的金屬，特別是鈷和鎳。然而，這些金屬難以互相分離，以進行回收利用。目前的分離方法不僅效率低下，而且不環(huán)保。據(jù)外媒報道，一項新技術(shù)利用電化學來有效分離和回收金屬，使廢棄的電池成為鈷和鎳的二次來源，并具有高度可持續(xù)性。
 
       伊利諾伊大學厄巴納-香檳分校（University of Illinois Urbana-Champaign，UIUC）化學和生物分子工程教授Xiao Su領(lǐng)導進行一項新研究，利用選擇性電沉積，從商業(yè)來源的鋰鎳錳鈷氧化物（NM）電池電極中回收有價值的金屬。通過這種方法，利用廢棄NMC電極廢料生產(chǎn)最終產(chǎn)品，鈷和鎳的純度分別可達到約96.4%和94.1%。
 
       鈷和鎳具有相似的電化學特性，或標準的還原電位。因此，化學家很難從電池電極中回收這兩種純金屬。Su表示：“有很多種從電池電極中回收鈷和鎳的方法，但都有不足。大多數(shù)方法都需要經(jīng)過耗能很大的高溫過程，或使用難以處理的強溶劑。行業(yè)需要不會造成高能耗或有毒廢棄物等額外問題的方法。”
 
       本項研究的獨特之處在于，該團隊開發(fā)了一種可調(diào)式液體電解質(zhì)和電極聚合物涂層。在實驗室中，研究人員將這種電解質(zhì)－聚合物方法，與完全放電的NMC電池電極的拆卸、浸出和液化成分結(jié)合起來。通過調(diào)整電解液中的鹽濃度和聚合物涂層的厚度，研究人員發(fā)現(xiàn)，不同鈷和鎳沉積物，通過連續(xù)性電沉積聚集在電極表面。當這一過程結(jié)束時，電極上已覆蓋了高純度的鈷和鎳涂層。
 
       經(jīng)濟性分析顯示，綜合考慮材料收益、成本和能耗，這種新方法可與現(xiàn)有鋰離子電池回收方法相媲美。研究人員表示，未來還需要進一步優(yōu)化該工藝流程。這一首個概念驗證性研究證實，對鈷和鎳進行低溫電化學回收是可能的。這項研究是一個很好的例子，將可持續(xù)性電分離用于回收電化學電池。
 
(責任編輯：子蕊)
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