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康奈爾大學(xué)取得新發(fā)現(xiàn) 管理廢舊電動汽車電池
時(shí)間:2021-11-10 09:28來源:蓋世汽車 作者:劉麗婷
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（圖片來源：techxplore）
隨著全球電動汽車生產(chǎn)的加速發(fā)展，廢舊鋰離子電池的數(shù)量也逐漸增多。但與傳統(tǒng)鉛酸汽車電池不同，鋰離子電池很難進(jìn)行處理。據(jù)外媒報(bào)道，康奈爾大學(xué)（Cornell University）領(lǐng)導(dǎo)的一項(xiàng)新研究確定了幾個可持續(xù)管理眾多廢舊鋰離子電池的關(guān)鍵，如電池化學(xué)、二次應(yīng)用和回收。
能源系統(tǒng)工程系教授Fengqi You、Roxanne E.和Michael J. Zak表示：“處理廢舊電動汽車電池這一問題十分巨大。”這三位教授曾使用先進(jìn)模型研究在電池生產(chǎn)、使用和回收的過程中如何平衡環(huán)境和經(jīng)濟(jì)。”該生命周期分析涵蓋多種電池材料和技術(shù)的選擇，具體詳細(xì)內(nèi)容已于11月15日發(fā)表于期刊《Science Advances》。
在電池生命周期起初，也就是開采原材料時(shí)，經(jīng)濟(jì)學(xué)會決定電池如何被制造。教授You表示：“當(dāng)前鋰離子電池的設(shè)計(jì)主要關(guān)注提高性能，而非回收或二次利用。電動汽車電池的壽命通常為5到12年，但目前為實(shí)現(xiàn)回收和再利用這些的電池的改進(jìn)設(shè)計(jì)卻很少。”
研究發(fā)現(xiàn)電池的化學(xué)性質(zhì)會影響整體環(huán)境影響。例如，鈷是一種常見的電池材料，在開采時(shí)會消耗大量能源并對環(huán)境造成破壞。而用鎳代替鈷可以減少環(huán)境破壞，但大多數(shù)生命周期場景都表明存在取舍。
研究合著者Lynden Archer表示：“鈷在電池陰極中的存在，即使相對少量，也會減少其他組件的氧化環(huán)境，從而延長電池的使用壽命，并增加二次使用和材料回收的可能。”但Archer還稱，鈷的價(jià)格高昂，且可能存在剝削童工，使得這種材料不太受到歡迎。
該分析還發(fā)現(xiàn)，如果電動汽車電池在回收前可以重復(fù)使用，其整體碳足跡最多可減少17%。電池再利用的一種選擇是存儲風(fēng)能和太陽能的發(fā)電站。這種能量存儲的需求不斷增長，并且可以利用能量容量降低的廢舊電池。隨著可再生能源在電網(wǎng)中所占份額不斷增加，二次利用電池的碳足跡減少了約四分之一。
當(dāng)今大多數(shù)回收設(shè)施都難以分解高度強(qiáng)化的汽車電池并回收其中的原材料。該研究的合著者、博士生Yanqiu Tao表示，政策制定者應(yīng)該考慮如何激勵回收技術(shù)，優(yōu)化電池的可持續(xù)性。
Tao表示：“在這項(xiàng)研究中，我們會將常用的石墨作為負(fù)極活性材料，但這種材料難以回收利用，燃燒時(shí)會排放二氧化碳。如果政策制定者能夠促進(jìn)石墨分離或新興的回收方法，就會減少對環(huán)境的影響。”
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