中國研究人員開發新方法 從廢舊鋰離子電池中回收鋰
時間:2023-09-08 20:25來源:蓋世汽車 作者:Elisha
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鋰離子電池是平板電腦、手機和汽車的主要動力來源。隨著市場對電力存儲的不穩定可再生能源的需求不斷增長，對鋰離子電池的需求也越來越高。但是，目前鋰金屬資源有限、成本較高，而且含有毒物質的廢舊電池數量增加。
（圖片來源：onlinelibrary.wiley.com）
據外媒報道，在德國期刊《應用化學》（Angewandte Chemie）上，中國研究人員介紹了一種從廢舊鋰離子電池中回收鋰的新方法。
鋰離子電池回收是一項艱巨的任務，回收優質鋰以供再次使用的過程復雜且昂貴。大多數回收工藝的目標是從陰極（電池放電時大部分鋰所在的位置）中提取鋰。然而，這些鋰會與陰極中的其他金屬一起沉淀出來，難以進行分離。
從陽極（主要由石墨構成）中提取鋰的效率明顯更高，并且可以在不預先對電池放電的情況下進行。然而，由于具有高反應性，如果像平常一樣用水溶液浸出陽極中的鋰，起火和爆炸的風險很高。這些反應可能釋放大量能量并產生氫氣。
中國科學院化學研究所（ICCAS）和中國科學院大學（UCAS）郭玉國和孟慶海負責的團隊現已開發出可以避免這些問題的替代方法。研究人員使用非質子有機溶液代替水，從陽極中回收鋰。非質子物質不能釋放任何氫離子，因此不能形成氫氣。
該溶液由多環芳烴（PAH）和作為溶劑的醚組成。某些PAH可以從石墨陽極中吸收帶正電的鋰離子和一個電子。在溫和的條件下，這種氧化還原反應可控且非常有效。利用四甘醇二甲醚中的PAH芘，幾乎可以完全溶解陽極中的活性鋰。
另一優點是，由此產生的鋰-PAH 溶液可以直接用作反應物，例如，在預處理或再生廢舊陰極時向新陽極添加鋰。PAH/溶劑系統可以進行調整，以針對所處理的材料進行優化。
這種回收工藝高效且成本低，不僅降低了安全風險，而且有助于避免浪費，為可持續回收鋰離子電池開辟了新前景。
(責任編輯：子蕊)
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