查尔姆斯理工大学发现高效回收废弃电动汽车电池金属的新方法
时间：2023-10-19 17:50
来源：盖世汽车
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盖世汽车讯 据外媒报道，瑞典查尔姆斯理工大学的研究人员提出从废旧电动汽车电池中高效回收金属的新方法。该方法可以回收电动汽车电池中100%的铝和98%的锂，同时将镍、钴和锰等有价值的原材料的损失降到最低。该工艺不需要使用昂贵或有害的化学物质，研究人员取而代之的是草酸——一种可以在植物中找到的有机酸。
“到目前为止，没有人能够找到正确的条件来使用草酸分离这么多的锂，同时去除所有的铝。由于所有电池都含有铝，我们需要能够在不损失其他金属的情况下去除它。”查尔姆斯理工大学化学与化学工程系博士生Léa Rouquette表示。
在该大学的电池回收实验室，Rouquette和研究负责人Martina Petranikova展示了这一新方法的工作原理。该实验室收集废弃的汽车电池，并在通风柜中存放粉碎后的内容物。这些内容物呈现为黑色粉末状，且溶解在透明的草酸液体中。Rouquette生产粉末和液体的方式类似于厨房搅拌机。尽管这一过程看起来像冲泡咖啡一样简单，但具体操作是一项独特且最前沿的科学突破。通过微调温度、浓度和时间，研究人员研究出了一种全新的草酸配方。这种草酸成分环保，可以在大黄以及菠菜等植物中找到。
“我们需要无机化学品的替代品。当今工艺中最大的瓶颈之一就是去除铝等残留材料。这是一种创新方法，可以为回收行业提供新的替代，并帮助解决阻碍发展的问题。”查尔姆斯理工大学化学与化工系副教授Martina Petranikova表示。
水基回收方法也被称为湿法冶金。在传统的湿法冶金中，电动汽车电池中的所有金属都被溶解在无机酸里。然后，再去除铝、铜等杂质。最后，再单独回收有价值的金属，比如钴、镍、锰和锂。尽管残留的铝和铜量都很少，但需要多个纯化步骤，并且该过程中的每个步骤都会导致铝损失。采用这一新方法，研究人员得以颠倒顺序，首先回收锂和铝，从而可以减少制造新电池所需的贵重金属的浪费。
该工艺的后半部分，即过滤黑色混合物，也让人想起冲泡咖啡。虽然铝和锂最终进入液体，但其他金属仍然留在“固体”中。该工艺的下一步就是分离锂和铝。
“由于这些金属具有非常不同的特性，我们认为将它们分离并不困难。我们的方法是一条很有前景的电池回收新途径——一条绝对值得进一步探索的途径。”Rouquette表示。Petranikova也表示:“由于该方法可以扩大规模，我们希望它可以在未来几年用于工业生产。”
Petranikova的研究小组花费了多年时间对锂电池中金属回收进行前沿研究。该小组参与了与汽车公司的各种合作，开发电动汽车电池回收项目，包括沃尔沃汽车、Northvolt的Nybat项目。
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