隨著電動汽車推廣使用，報廢的電池數(shù)量將逐漸增多。目前的回收基礎(chǔ)設(shè)施，還不足以應(yīng)對大規(guī)模回收。據(jù)外媒報道，作為ReCell團隊的一部分，密歇根理工大學(xué)（ MTU） 的研究人員開發(fā)了一種創(chuàng)新工藝，用于分離正極（電池中帶正電荷的電極）中的有價值材料。

 

（圖片來源：阿貢實驗室）

 

阿貢材料工程研究中心（Materials Engineering Research Facility at Argonne）的科學(xué)家正在進一步拓展MTU的創(chuàng)新分離工藝，為大規(guī)模回收電動汽車電池鋪平道路。由于電動汽車電池的正極材料根據(jù)汽車制造商和生產(chǎn)年份而有所不同，回收商只能使用鋰金屬氧化物的混合物，如鈷酸鋰、鋰鎳錳鈷氧化物、鋰鎳鈷鋁氧化物、磷酸鐵鋰等，并分離出每一種材料，以便重復(fù)使用。

 

MTU和ReCell的研究人員通過改良一種名為泡沫浮選（froth flotation）的舊工藝，來分離單種正極材料。

 

多年來，采礦業(yè)通過泡沫浮選來分離和提純礦石。根據(jù)材料是排水漂浮，還是吸水下沉，在浮選池中進行分離。通常情況下，正極材料會下沉，難以相互分離。ReCell團隊在實驗中使用的鋰鎳錳鈷氧化物（NMC111）和鋰錳氧化物（LMO）也是如此，這是兩種常見的電動汽車電池正極材料。研究人員發(fā)現(xiàn)，通過引入一種使目標物質(zhì)排斥水的化學(xué)物質(zhì)，使正極材料NMC111漂浮起來，就可以實現(xiàn)材料分離。

 

在正極材料被分離后，研究人員通過測試確定，該過程對材料的電化學(xué)性能的影響可以忽略不計。二者的純度都很高，可達到95%或以上。阿貢材料科學(xué)家Jessica Durham表示：“這很重要。如果電池行業(yè)人士打算購買回收的正極材料，并在新電池中重復(fù)使用，就不會無視純度。”

 

ReCell的發(fā)現(xiàn)有望產(chǎn)生廣泛的影響，比如降低鋰離子電池的回收成本；刺激廢舊鋰離子電池回收盈利市場的增長；降低電動汽車生產(chǎn)商和消費者的成本和費用。

 

目前，ReCell中心的團隊正專注于逐步創(chuàng)建完整的鋰離子電池回收工藝，使其具有經(jīng)濟可行性，以促進廣泛應(yīng)用。