微波輻射方法提供新解決方案 鋰離子電池回收技術(shù)瓶頸獲突破


中國(guó)產(chǎn)業(yè)經(jīng)濟(jì)信息網(wǎng)   時(shí)間:2024-08-06





  發(fā)表在29日《高級(jí)功能材料》雜志上的一項(xiàng)最新研究中,美國(guó)萊斯大學(xué)研究人員描述了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。研究結(jié)果顯示,新工藝可以在短短30秒內(nèi)回收廢舊鋰離子電池(LIB)陰極中多達(dá)50%的鋰,突破了LIB回收技術(shù)中的一個(gè)重大瓶頸。


  目前,鋰這種銀白色金屬需求量很大,面臨供不應(yīng)求的局面。


  傳統(tǒng)從廢電池中回收鋰的方法會(huì)對(duì)環(huán)境造成污染,且效率極低。這主要是由于回收過程中鋰受到污染和損失,同時(shí)回收過程能耗太大。由于鋰通常在其他金屬之后才會(huì)析出,研究人員試圖找出專門針對(duì)鋰的回收方法。


  此次,研究人員使用氯化膽堿和乙二醇的混合物作為深共晶溶劑(DES)。他們此前已發(fā)現(xiàn),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。


  為了浸出鈷或鎳等其他金屬,氯化膽堿和乙二醇都必須參與該過程。在這兩種物質(zhì)中,只有氯化膽堿擅長(zhǎng)吸收微波,于是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。


  將微波輻射用于此過程類似于廚房微波爐快速加熱食物。能量直接傳遞給分子,使反應(yīng)比傳統(tǒng)加熱方法快得多。


  使用微波工藝,研究人員發(fā)現(xiàn)浸出87%的鋰需要15分鐘,而通過油浴加熱獲得相同的回收率則需要12小時(shí)。這種突破性方法可極大改善鋰離子電池回收的經(jīng)濟(jì)性和對(duì)環(huán)境的影響,為解決日益嚴(yán)重的全球問題提供了可持續(xù)的新方案。(記者張佳欣)


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