能耗降低90%,美科学家新方法回收再制锂电池阴极

如何让绿电更加环保呢?许多科学家正绞尽脑汁研究锂离子电池回收技术,盼通过提取废弃电池中的贵金属,降低源头金属开采需求,最近圣地亚哥加州大学则找出一种有别于过去的解决方案,不是回收材料,而是将电极“恢复”成最初的状态。

锂离子电池的阴极由锂、镍、钴贵重金属组成,随着电动汽车崛起、电池储能系统的需求日渐攀升,也掀起采矿热,除了影响自然生态与水源,矿工劳工权益也是备受瞩目的议题,面对这些伴随而来的环保与人权争议,科学家与厂商也正努力寻找更新的替代方案,像是研发寿命更长、成本低、更容易回收的电池技术。

这并不容易,圣地亚哥加州大学纳米工程教授Zheng Chen表示,回收不怎么划算,这就跟塑胶所面对难题一样,材料便宜、反观回收方法昂贵。

不过圣地亚哥加州大学团队在电池回收已有所突破,团队通过截然不同的方法,将电极“恢复”成最初的状态。他们首先购买市面上的磷酸铁锂电池,用掉一半的电力后,再把电池分解成粉末,然后将粉末泡在锂盐和柠檬酸溶液,洗净干燥后,再放在摄氏60到80度下加热,最终制出新的阴极。

右边是重现的磷酸铁锂电池阴极。(Source:圣地亚哥加州大学)

团队指出,性能已恢复到初始状态。这种回收技术不仅可以补充电池中的锂离子,且归功于柠檬酸为铁离子提供电子,锂离子和铁离子也都“归位”了。团队指出,与过去的磷酸铁锂电池回收技术相比,新技术减少80%到90%的能耗,温室气体更减排75%。

团队认为这项研究也算旗开得胜,但研究小组表示,还需要进一步研究收集和运输如此大量电池所需的碳足迹。Chen表示,未来的挑战将是优化回收链,这样一来才能让制程加快商用与被产业采用。

(首图来源:shutterstock)

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