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萊斯大學研發低共熔溶劑 鈷回收率超90%

鉅大LARGE  |  點擊量:601次  |  2019年04月03日  

休斯頓萊斯大學(RiceUniversity)的研究人員表示,他們研發了一個鋰離子電池回收解決方案,利用由氯化膽堿和乙二醇低共熔溶劑,能從正極材料中提取出90%以上的鈷。


萊斯大學材料科學家PulickelAjayan及其同事表示,研究的目標是減少使用苛刻的工藝來回收電池,并將電池從垃圾填埋場中取出。


“以前曾嘗試使用酸,”萊斯大學研究生和該研究報告主要作者KimmaiTran說。“它們很有效,但它們具有腐蝕性,不具有環保性。總的來說,回收鋰電池通常很昂貴,對工作人員來說也是一種風險。”


其他已經嘗試的其他方法也有缺點:火法冶金涉及在非常高的溫度下破碎和混合,并且有害煙霧需要擦洗。濕法冶金需要腐蝕性化學品,而其他提取金屬離子的“綠色”溶劑通常需要額外的試劑或高溫工藝才能完全提取它們。


KimmaiTran繼續說道,“新研究的這種低共熔溶劑的優點在于它能溶解各種金屬氧化物。它實際上是由雞飼料添加劑和常見的塑料前驅體制成的,當它們在室溫下混合在一起時,形成一種清澈,相對無毒的溶液,具有有效的溶劑化特性。

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研究人員制造了小型原型電池,發現鈷可以通過沉淀甚至電鍍到共晶溶液中回收到鋼網,后一種方法可能會使深低共熔溶劑本身重復使用。


“回收鈷等戰略性稀缺金屬對能量存儲至關重要,”PulickelAjayan表示,“現在正是制定全面戰略來回收不斷增長的電池廢棄物的最佳時機。”


阿貢國家實驗室的博士后研究員馬克斯羅德里格斯則表示:“從資源的角度來看,鈷是最關鍵的部分。”


關于這項研究的論文發表在NatureEnergy上。


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