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动力电池回收价格飙升,优化回收过程新发现

2022-02-23 15:08:50 尔姆斯理工大学 阅读:
目前引起很多兴趣的一种方法是将热预处理和湿法冶金相结合,其中使用水化学来回收金属。几家公司正在开发将使用这种组合的系统,但瑞典查尔姆斯理工大学的研究人员发现,这些公司在其工艺中使用的温度和时间差异很大,因此非常需要进行比较研究来确定回收锂离子电池的最佳热处理和湿法冶金工艺。

随着电动汽车(EV) 使用量的增加,国家规定,动力电池容量衰减至额定容量的80%以下,就面临退役、被强制回收。电动汽车电池及其生产中使用的关键原材料的回收和回收过程也正成为一个越来越重要的研究领域。sE9ednc

日前,《Waste Management》杂志上发表了一篇瑞典查尔姆斯理工大学的新的科学文章,文章指出电动汽车电池的回收可以更容易、更便宜、更环保,并概述了优化的回收过程。sE9ednc

目前引起很多兴趣的一种方法是将热预处理和湿法冶金相结合,其中使用水化学来回收金属。几家公司正在开发将使用这种组合的系统,但瑞典查尔姆斯理工大学的研究人员发现,这些公司在其工艺中使用的温度和时间差异很大,因此非常需要进行比较研究来确定回收锂离子电池的最佳热处理和湿法冶金工艺。sE9ednc

室温30分钟就够了

新研究的一个重要发现是湿法冶金过程可以在室温下进行。这是以前从未测试过的东西,但可以通过减少对环境的影响和降低电池回收成本的形式产生重大好处。该过程的执行速度也比以前想象的要快得多。sE9ednc

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图像拼贴显示了研究中使用的两个商业通用类型的电动汽车电池,用于过滤过程的实验室设备,以及回收金属和含有石墨的固体残留物的最终液体溶液,用于研究电池回收的试验工厂Chalmers 和在过滤过程中提取的金属(钴、锂、锰和镍)和提取钴的有机分子的液体溶液。sE9ednc

“我们的研究可以为该领域的开发人员带来巨大的变化。在某些情况下,它可以将温度从 60 到 80 摄氏度降低到室温,从几个小时降低到 30 分钟,”说Burcak Ebin,查尔默斯化学与化学工程系研究员,文章主要作者之一。sE9ednc

研究人员调查了不同的步骤——热预处理和湿法冶金——是如何相互影响的。对两种不同的热预处理、焚烧或热解方法进行了重要比较。后者不含氧气,被认为更环保,研究人员确定这会产生最好的结果。sE9ednc

“为了满足即将到来的对电池回收的巨大需求,目前使用的工艺必须尽可能有效和高效,因此这项研究为这项技术的制造商和运营商提供了宝贵的知识。我们提出的方法也可以用于优化各种锂离子电池的回收利用,”Chalmers 化学与化学工程系副教授 Martina Petranikova 解释说,她还与欧洲最大的电池制造商之一 Northvolt 合作,帮助开发和实施他们的回收过程。sE9ednc

持续优化对该领域至关重要

如果电动汽车电池的回收量要达到未来所需的数量,就必须从根本上降低成本。因此,改进流程是一项至关重要的挑战。sE9ednc

“为了降低成本,我们需要减少回收过程中的步骤。我们目前正在为此目标开展多个项目,研究人员和技术开发人员之间的密切合作和良好沟通对我们来说非常重要成功应对我们面临的挑战,”Martina Petranikova 说。sE9ednc

这方面的一个例子与在 EV 电池生产商中传播的一种新趋势——固态电池有关。这些电池含有更多不同的金属,这使得回收更加困难。sE9ednc

“作为研究人员,我们认为迫切需要就这些电池中金属的最大数量达成全球标准,”Martina Petranikova 说。sE9ednc

参考链接:sE9ednc

Recovery of critical metals from EV batteries via thermal treatment and leaching with sulphuric acid at ambient temperaturesE9ednc

Optimal batteriåtervinning med ny metodsE9ednc

Demi Xia编译sE9ednc

责编:Demi
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