新的回收方法将使电动汽车更环保
2021-07-05 17:58:36
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电动汽车的批评者认为,电动汽车确实减少了碳的排放量,但制造电池材料的过程会产生大量碳。

而现在,英国和美国的研究人员已经找到了重新利用旧电动汽车电池的方法。这些方法不仅可以降低成本和碳排放,而且还为预期的电池需求的增长提供部分来源。这些方法包括取出电池的一部分,以便它们可以重复使用。

各国政府正在寻找获取汽车电池所需矿物质的方法,因为他们预计电动汽车的需求将强劲增长。

新的再利用方法可以提供更多有价值的材料,如钴和镍。它们还将减少在采矿业以及其他可能出现困难的方面对外的依赖。

电池不同于其他金属产品

加文·哈珀是英国政府支持的法拉第研究所的研究员。他说:“我们不能像回收其他金属那样回收电池等复杂产品。粉碎、混合电池组件和火法冶金会造成浪费。”

火法冶金是指使用高温去除金属。当前的回收方法也依赖于粉碎,或将电池切成非常小的碎片,称为黑色块。然后将这些碎片加工成钴和镍等金属。

分析人士说,这种回收方法是浪费。

研究这个问题的科学家表示,直接回收利用成本更低,能源消耗更少。这种方法适用于阴极和阳极等电气部件。

莱斯特大学和伯明翰大学的研究人员正在开展法拉第研究所的 ReLib 项目。他们找到了一种使用超声波回收阴极和阳极而不破碎的方法。他们已经申请了专利,已获得了政府的保护。

在制造电池时,将由钴、镍和锰组成的粉末放置在铝板上。另一种金属粉末,通常是铜片上的石墨,构成阳极。新技术可以回收这些金属粉末。

安迪·阿博特 是莱斯特大学物理化学教授。他说,与未使用材料的成本相比,使用超声波进行分离可以节省 60% 的成本。

阿博特将新的超声波技术与基于湿法冶金的当前技术进行了比较,后者使用硫酸和水等液体去除材料。他说,超声波技术可以在同一时期内处理 100 倍以上的电池材料。

雅培的团队手动分离电池以测试该过程。 ReLib 正在开展一个项目,以使用机器人更有效地分离电池和电池组。

阿博特说,从回收中获得足够的供应品需要时间。因此,他认为这项技术可能会从包括来自电池制造设施的额外材料开始。

从回收中赚钱在美国,能源部正在进行另一个名为 ReCell 的政府资助项目。 ReCell 展示了不同但很有前景的回收技术,可更新电池阴极使其成为新的阴极。

ReCell 由 杰夫·斯潘伯格 领导。该小组研究了许多不同的方法,包括超声波,但重点是基于热和液体的方法。

斯潘伯格解释说,美国并没有制造多少阴极。 “因此,如果我们使用湿法冶金或火法冶金,我们必须将回收材料送到其他国家,将其变成阴极并运回我们,”他说。

斯潘伯格补充说,需要开发为回收商创造更高利润的新方法,“使锂离子电池回收有利可图,而不需要向消费者收取处置费,并鼓励回收行业的发展。”

他说,有一些问题需要直接回收利用,包括改变化学过程的知识。 “ReCell 正致力于分离不同的阴极化学物质。”

早期的电动汽车电池通常使用含有等量镍、锰和钴的阴极。科学家使用数学关系 1-1-1 来描述这种混合物。近年来,随着制造商寻求降低成本和阴极化学物质可以是 5-3-2、6-2-2 或 8-1-1,这种情况发生了变化。

Faraday 的 ReLib 项目的方法是将回收的材料与未使用的材料混合,以获得所需的镍、锰和钴的比例。

(路透社普拉蒂玛·德赛报道,吉尔罗宾斯改写)

 
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