編輯 / 涂彥平

 

設計 / 師 超

 

來源 / cleantechnica，作者：麗貝卡·安·休斯

 

瑞典查爾姆斯理工大學（Chalmers University of Technology）的研究人員提出了一種從電動汽車廢電池中回收金屬的新方法。這種方法可以回收電池中100%的鋁和98%的鋰。同時，鎳、鈷和錳等原材料的損失也降到了最低。

 

通過對溫度、濃度和時間進行微調，研究人員開發出了一種使用草酸的全新配方，草酸是一種環保成分，是自然界的有機酸，主要存在于大黃和菠菜等植物中。得益于草酸的應用，在這一過程中不需要昂貴或有害的化學物質。

 

“我們使用草酸分離如此數量的鋰，并能準確找到合適條件，同時還能去除所有鋁。目前沒有人能做到這一點。”查爾姆斯大學化學和化學工程系博士生魯奎特（Léa Rouquette）說，“由于所有電池都含有鋁，因此我們需要在去除鋁的同時不損失其他金屬。”

 

 

研究負責人、查爾姆斯大學化學和化學工程系副教授瑪蒂娜·佩特拉尼科娃（Martina Petranikova）說：“我們需要無機化學品的替代品。當今工藝中最大的瓶頸之一就是去除鋁等殘余材料。這是一種創新方法，可以為回收行業提供新的替代品，并有助于解決阻礙發展的問題。由于這種方法可以按比例放大，我們希望它在未來幾年能用于工業領域。”

 

傳統基于液體的電池回收方法被稱為濕法冶金，首先要去除材料中的“雜質”，如鋁和銅，然后才能使用有價值的金屬，如鋰、鈷、鎳和錳。雖然只剩下少量的鋁和銅，但需要經過多個提純步驟，而且每個步驟都會造成鋰的流失。

 

在新方法中，研究人員逆向切割，首先將鋰和鋁一起分離出來。這樣，他們就能減少制造新電池所需的貴重金屬的浪費。

 

接下來是過濾黑色混合物，會讓人聯想泡咖啡。鋁和鋰最終會進入液體中，而其他金屬則留在底盤中。

 

 

工藝的下一步是分離鋁和鋰。

 

“由于這兩種金屬具有截然不同的性質，我們認為分離它們并不困難。我們的新方法為電池回收指明了一條充滿希望的新道路——我們完全有理由進一步探索這條道路。”魯奎特說。

 

在查爾姆斯大學的電池回收實驗室，魯奎特和佩特拉尼科娃展示了新方法的工作原理。實驗室里有用過的電芯，通風櫥里有粉碎后的內容物。這些內容物呈黑色粉末狀，溶解在透明液體草酸中。

 

魯奎特用類似廚房攪拌機的東西同時生產粉末和液體。雖然看起來就像沖咖啡一樣簡單，但具體的操作過程卻是一項獨特的科學突破。

 

Martina Petranikova的研究小組多年來一直在鋰離子電池中金屬的回收利用方面開展領先研究。該研究小組與多家公司合作研究電動汽車電池的回收利用，同時也是沃爾沃和Northvolt 公司Nybat項目等大型研發項目的合作伙伴。

 

這項研究得到了瑞典能源署、瑞典基地電池公司和Vinnova公司的資助，實驗使用的是由 Stena Recycling和Akkuser Oy兩家公司處理的沃爾沃汽車公司的廢舊電動汽車電池。