超音波震荡分解废电池新方法,材料回收较当前速度快上100倍

根据外国媒体《ChargedEV》的报道,英国一家名为The Faraday Institutio(简称TFI)的企业,日前推出了一种利用超音波震荡原理分离出电池中不同物质的处理方式,以便电池回收产企业能够更方便地对某些材料进行回收。而这种新的物质分离方式,能够以更快的速度,将不同物质分离开来,而且分离出来的物质将比当前所使用的方法纯度更高。目前该研究已发布在国际期刊上,且该团队也已经位该技术申请了专利。

报引导用TFI的说法指出,当前阻碍废电池材料回收再利用的最大障碍,就在于物质分离的过程上。也就是如何以快速、经济、且环保的方式,从废电池中分离出锂、镍、钴、锰等关键材料元素。对此,TFI与英国莱斯特大学和伯明翰大学展开了合作,最后推出了一种新的材料分离技术,这项技术的核心原理,则是通过超音波震荡原理达到物质分层的情况,在将电极上的活性材料处理掉,最后只留下纯铝或铜等材料。

TFI表示,废电池其中仍有许多的可用材料,而且里面的金属元素是完全可以加以回收利用的。而如果处理得当,这些金属材料甚至可以重新用到新电池的生产过程中去。那样的话,电池厂商购买原材料时的成本能降低50%左右。目前,研究小组已经在镍钴锰 (NCM) 三元素电池上测试了该技术,与以前的分离方法相比,这种使用超音波震荡原理从就电池中分离出高价值材料的速度快了100倍,并且使回收材料的纯度更高。

报道进一步指出,当前用于电池回收的方法,通常是将废电池送入粉碎机或高温反应器中,随后用一系列的化学药剂对废电池进行浸泡,再通过物理方法分离化学药剂处理后的产物,如此以收集可再利用的锂、钴、镍和铜等材料。这样的处理方法能源消耗量较高,且耗时费力。相对于新方法,处理过程中只需要将废电池拆解,无需将电池切碎。这样的好处在于材料的提取率会更高,而且切割活动本身必须消耗的电能也被节省了。而经过TFI的计算发现,从未经切割的电池上能够回收制造电池的材料大约达到80%。

TFI还指出,新方案的另一个优点是安全。原来的回收方案中,电池板往往会被浸泡在腐蚀性较高的浓酸溶液中。而有了超音波发射设备之后,就不再需要准备危险性高的浓酸溶液了。只是,即便新方案比旧方案更省时间,而且提取效率更高、安全性更有保障,使其作业上几乎没有任何缺点。可是,TFI却没有提到采用新方案的成本,以及说明放弃旧方案后转用新方案的转换成本如何。而根据市场的评估,想必这样的新回收方式在当前应该也不会太便宜。

此外,这项技术暂时尚未推广,原因它还太新,还缺乏时间和市场的双重验证,不少电池回收从企业都还持观望态度。不过,TFI的研究人员已经与几家大型电池制造商和电池回收公司展开合作,TFI希望从2021年开始逐步在一些企业的厂房内部设立一套完整的回收机构,逐步的将该项技术进行市场化推广。

(首图来源:Youtube)

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