您的位置: 首页 >基金 >

莱斯大学找到一种更清洁的方式来回收电池

2019-04-16 10:40:37 编辑: 来源:
导读 一种由普通材料制成的新型溶剂可以提供更环保的锂离子电池回收方式。随着电动汽车(EV)变得更加主流,回收大量废旧锂离子电池的工艺将变得更

一种由普通材料制成的新型溶剂可以提供更环保的锂离子电池回收方式。随着电动汽车(EV)变得更加主流,回收大量废旧锂离子电池的工艺将变得更加重要。目前用于回收EV电池所含有价值材料的大多数方法是能量密集的,并且由于用于分解锂和金属氧化物的强酸,它们可能引起环境问题。这就是莱斯大学新闻稿中描述的新发展如此有希望的原因。

莱斯团队使用环保的低共熔溶剂从大多数商用锂离子电池中用作阴极(正极)的金属氧化物中提取有价值的元素。据新闻报道,“一种低共熔溶剂是两种或多种化合物的混合物,它们的温度远低于其各自的前体。”Rice研究人员使用的溶剂是由简单的商品氯化胆碱和乙二醇制成的 - 组合这两种固体产生液体,该液体用作溶剂以溶解电池材料。

“冷冻和熔点的大幅下降是由于不同化学物质之间形成的氢键,”赖斯研究生和材料研究员Kimmai Tran说。“通过选择合适的前体,可以制造出具有有趣特性的廉价'绿色'溶剂,”她补充道。

将缺点转化为新用途

当Tran加入时,Rice集团已经在下一代高温超级电容器中测试共晶溶液作为电解质。“我们试图在金属氧化物超级电容器中使用它,它正在溶解它们,”赖斯研究科学家Babu Ganguli说。“溶液的颜色会发生变化。”低共熔溶剂是从超级电容器的镍中提取离子。

“我们的团队正在讨论这个问题,我们很快就意识到我们可以利用被认为是电解液不利的因素来解决和回收废旧锂电池,”Ganguli说。根据赖斯的发布,“这成为了Tran的焦点,因为她在不同的温度和时间尺度上测试了金属氧化物上的低共熔溶剂。在使用锂钴氧化物粉末的测试期间,透明溶剂产生了广泛的蓝绿色,表明存在溶解在其中的钴。

“这种低共熔溶剂的优点在于它能溶解各种金属氧化物,”Tran说。“它实际上是由一种鸡饲料添加剂和一种常见的塑料前体制成的,当它们在室温下混合在一起时,形成一种清澈,相对无毒的溶液,具有有效的溶剂化性能,”她说。

 

提取非常有效

据新闻报道,在180摄氏度(356华氏度)的温度下,溶剂提取了近90%的锂离子,高达99%的钴离子来自含有模拟电池材料的化合物的粉末。

研究人员还制造了小型原型电池,并将电池放电300次,然后将电极暴露在新溶剂中。证明溶剂能够溶解钴和锂,同时将金属氧化物与存在于电极中的其他化合物分离。“我们专注于钴,”赖斯校友马克斯罗德里格斯说,他现在是阿贡国家实验室的博士后研究员。“从资源的角度来看,这是最关键的部分。手机中的电池肯定会有很多电池。锂也是非常有价值的,但特别是钴不仅环境稀缺,而且从社会的角度来看,很难得到。“

“重要的是回收钴等战略性金属,这些金属供应有限,对这些储能装置的性能至关重要,”材料科学家Pulickel Ajayan说。“从我们目前的塑料现状中汲取教训的是,现在正是采取全面战略来回收不断增长的电池废弃物的时候了,”他补充道。

“我们很可能无法完全回收和替代采矿,”Tran说。“这些技术相对较新,需要做很多优化,例如探索其他的低共熔溶剂,但我们真的相信有更环保的方法来进行肮脏的化学反应。可持续发展是我工作的核心,也是我职业生涯中我想做的事情。“

高级编辑凯文克莱门斯30多年来一直在撰写有关能源,汽车和交通主题的文章。他拥有材料工程和环境教育硕士学位以及机械工程博士学位,专攻空气动力学。他在他的工作室里建立了几个关于电动摩托车的世界陆地速度记录


免责声明:本文由用户上传,如有侵权请联系删除!

2016-2022 All Rights Reserved.平安财经网.复制必究 联系QQ280 715 8082   备案号:闽ICP备19027007号-6

本站除标明“本站原创”外所有信息均转载自互联网 版权归原作者所有。