芬蘭科學(xué)家研究出鋰電池回收再利用的新方法

導(dǎo)讀科學(xué)家們在研究影響現(xiàn)下鋰離子電池的老化機制中觀察到，隨著時間的推移，鋰的損耗是導(dǎo)致性能下降的主要原因之一。考慮到這一點，他們開發(fā)并測試了一種 “再生” 工藝，有望降低回收電池組件和材料帶來的大量成本和復(fù)雜性。

隨著儲能技術(shù)在我們的日常生活中發(fā)揮著越來越重要的作用，并伴隨電動汽車的普及而急劇增加，制造鋰離子電池材料的可用性、其安全處理和回收策略是越來越重要的問題。

盡管歐洲和其他地區(qū)開始推出法律，要求在電池生產(chǎn)中使用回收材料，但經(jīng)濟地提取這些材料對回收商來說仍然是一個重大挑戰(zhàn)——分離和提純材料到可以重新使用的程度需要多種昂貴且耗能的流程。

芬蘭阿爾托大學(xué)領(lǐng)導(dǎo)的科學(xué)家們最初研究了消費電子產(chǎn)品中常用的氧化鈷鋰的老化機制，并做出了一項觀察來研究新的方法，延長其使用壽命或無需將它們剝離為原材料的復(fù)雜過程中實現(xiàn)組件的重用。阿爾托大學(xué)教授Tanja Kallio解釋到“我們注意到，電池退化的主要原因之一是電極材料中鋰的耗盡。盡管如此，這些結(jié)構(gòu)可以保持相對穩(wěn)定，所以我們想看看它們是否可以被重新使用。”

該小組開發(fā)了一種電解工藝來補充電池電極中的鋰，然后將以這種方式處理的電極與用全新材料制成的電極的性能進行了比較。研究結(jié)果發(fā)表在《ChemSusChem》雜志上，論文題為《從廢舊鋰離子電池中收集的鈷酸鋰電極經(jīng)電化學(xué)補鋰后的再利用》。

該研究小組發(fā)現(xiàn)，重新鋰化過程有助于恢復(fù)原有的電極結(jié)構(gòu)，顯示出的容量、速率能力和循環(huán)性能僅略微落后于全新電池。該小組進一步指出，類似的電解過程已經(jīng)在各個行業(yè)中使用，他們的方法也值得在工業(yè)規(guī)模上進行研究。

Kallio說“通過重復(fù)利用電池結(jié)構(gòu)，我們可以避免大量在回收過程中常見的勞動力，同時還可能節(jié)省能源。我們相信，這種方法可以幫助那些正在開發(fā)工業(yè)循環(huán)利用的公司?！?/p>

目前，阿爾托大學(xué)研究小組的下一個目標是測試和優(yōu)化其工藝，以用于其他電池化學(xué)成分，尤其是近年來已大規(guī)模生產(chǎn)的主要用于電動汽車電池的富鎳陰極設(shè)計。

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