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鋰電池如何用熱處理和酸處理?

鉅大LARGE  |  點擊量:2146次  |  2018年07月09日  

鋰離子電池應用廣泛,產量和消費量逐年攀升,報廢量的不斷增加給環境造成了巨大的壓力。廢舊鋰離子電池的回收,已成為社會關注的熱點難題。近期,伊斯蘭大學的科學家們發明了一種新的技術,可以高效提取鋰離子電池中的鋰和鈷金屬,有望解決數百萬的二次電池的回收利用問題。

可充電的鋰離子電池的使用范圍已經從手機、平板電腦跨越到了電動汽車以及其它領域。然而,一段時間后,這些設備的功率會發生衰減,電池壽命通常也只有兩到三年,導致數百萬的電池必須回收。針對該問題,科學家發明了一種新的技術來提取電池中占主要成分的鋰和鈷金屬。

該項新技術的研究者,國際伊斯蘭大學(InternationalIslamicUniversity)機械工程系的AtaurRahman和其經濟學的同事RafiaAfroz解釋到,隨著人們對鋰離子電池需求的不斷增加,鋰和鈷金屬的價格也節節攀升。他們研究出的新技術,可以有效的將廢棄鋰離子電池中的金屬材料提取出來。

實驗中,該團隊采用的是濕法冶金技術,將鋰和鈷金屬從標準的48.8Wh的鋰離子電池中提取出來。首先,將電池在700oC的烤爐中進行烘焙,使鈷、鋰和銅等成分處于煅燒的環境中,以使塑料和泡沫等有機復合材料被摧毀。再將煅燒后的含有金屬或者金屬復合物(如鹽或者氧化物)的材料用強酸(鹽酸和硫酸)進行處理,濾去金屬離子(期間,研究人員還曾使用雙氧水代替強酸作為還原劑,探索其是否可以加速反應的進行)。利用這種方法,可以回收大約50%的鋰和25%的鈷。

假設在一個48.8Wh的標準電池中,鋰和鈷元素占了41%的重量,那么提取效率將會在電池總重量的8.5%處達到平衡,鑒于處理方法僅僅為熱處理和酸處理,簡單易行,所以這將會是一種極具商業前景的回收鋰離子電池的方法。另外,提取出來的金屬可以用來制備新的電池或者用于其他工業生產。被污染的液體廢棄物可以按照廢物回收標準進一步進行無害化處理。

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