鋰離子電池回收獲新突破 微波工藝是關(guān)鍵
【化工儀器網(wǎng) 行業(yè)百態(tài)】電池是現(xiàn)代社會(huì)重要的儲(chǔ)能介質(zhì)之一，其中鋰離子電池憑借能量密度高、輸出功率大自放電小、相對環(huán)保等優(yōu)點(diǎn)，在其中脫穎而出，憑借廣泛應(yīng)用和卓越性能影響著眾多行業(yè)的發(fā)展。甚至隨著環(huán)保政策的不斷出臺(tái)，電池技術(shù)的不斷發(fā)展，這種影響還在不斷加劇。
根據(jù)行業(yè)數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)，2022年全球鋰電池出貨量為948.1GWh，同比增長66.7%。同時(shí)，根據(jù)近幾年增長勢頭估計(jì)，預(yù)計(jì)到2025年，這個(gè)數(shù)字將會(huì)達(dá)到2344GWh。而隨之而來的便是對鋰需求的增長。
盡管，鋰元素在全球范圍內(nèi)的儲(chǔ)量約為1.05億噸，但受限于分布不均等問題，實(shí)際能夠被應(yīng)用的比重有限，甚至因?yàn)榻鼛啄晷枨罅康脑鲩L，已經(jīng)開始出現(xiàn)了供不應(yīng)求的局面。更糟糕的是，在這一背景下，鋰電池還存在回收率相對較低的問題。
目前，鋰電池的回收僅僅只存在在少部分情況下，這不僅浪費(fèi)了寶貴的鋰資源，還對環(huán)境造成了潛在威脅。但與此同時(shí)，這種情況出現(xiàn)的原因很大程度上有來自于回收本身的利弊權(quán)衡問題。傳統(tǒng)從廢電池中回收鋰的方法會(huì)對環(huán)境造成污染，且效率低。簡單來說，由于鋰通常在其他金屬之后才會(huì)析出，因此回收過程中，鋰受到污染和損失不可避免，并且會(huì)能耗巨大。于是許多時(shí)候利弊權(quán)衡下，鋰電池回收只能不了了之了。
也正因如此，尋找合適的鋰回收手段是鋰電池研究中頗受關(guān)注的一個(gè)課題。而就在最近，美國萊斯大學(xué)研究團(tuán)隊(duì)提供了一個(gè)新的方案。該方案是一種使用微波輻射和易于生物降解的溶劑進(jìn)行選擇性鋰回收的快速、高效且環(huán)保的方法。并且根據(jù)相關(guān)研究結(jié)果，這種方法可以實(shí)現(xiàn)30秒內(nèi)從廢舊鋰離子電池(LIB)陰極中回收50%的鋰的效果，在15分鐘內(nèi)浸出電池中87%的鋰，能夠達(dá)到傳統(tǒng)油浴加熱方法12小時(shí)才能實(shí)現(xiàn)的回收率，一定程度上解決了現(xiàn)有LIB回收技術(shù)的難點(diǎn)。
據(jù)悉，該方法利用氯化膽堿和乙二醇的混合物作為深共晶溶劑(DES)，通過微波輻射加速鋰的浸出過程。在DES浸出過程中，鋰會(huì)被氯化膽堿中的氯離子包圍并被浸出到溶液中。由于氯化膽堿擅長吸收微波輻射，因此研究人員將電池廢料浸入溶劑中，并用微波照射，從而能夠選擇性地從其他金屬中浸出鋰。
這種方法在高效、環(huán)保、選擇性方面都展示出了巨大的優(yōu)勢，為鋰離子電池回收問題提供了綠色、高效的解決方案。更重要的一點(diǎn)是，它的出現(xiàn)還有望推動(dòng)鋰電池相關(guān)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，在新能源汽車產(chǎn)業(yè)的不斷壯大，鋰離子電池的需求量將持續(xù)增長的大背景下，為緩解資源短缺和環(huán)境污染等問題提供了一個(gè)及時(shí)可行并且有效的應(yīng)對措施。
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