昆明理工大學(xué)新成果獲將為鋰電池回收帶來新突破
【化工儀器網(wǎng) 行業(yè)百態(tài)】作為高效、輕便的能量存儲解決方案，鋰電池在現(xiàn)代社會中具有舉足輕重的地位，廣泛應(yīng)用于便攜式電子設(shè)備、電動汽車、可再生能源存儲系統(tǒng)等多個領(lǐng)域，極大地推動了科技進(jìn)步，深刻影響了現(xiàn)代社會的能源消費(fèi)模式。而從可持續(xù)發(fā)展的角度來看，鋰電池相關(guān)技術(shù)的發(fā)展又與資源回收以及環(huán)境保護(hù)有著密切聯(lián)系。
然而隨著鋰電池的不斷普及，全球鋰離子電池市場的快速增長的同時，廢舊電池的處理問題也日趨明顯，而這背后，其實潛藏的是鋰電池回收難的問題。一方面，廢舊電池中蘊(yùn)含的有價金屬如鋰、鈷等資源，這些資源儲量有限，并且排放到環(huán)境中會成為污染源，因此若能得到有效回收，緩解原材料枯竭壓力同時，也能降低環(huán)境污染風(fēng)險。但另一方面，鋰電池內(nèi)部結(jié)構(gòu)復(fù)雜，不同元素在回收的時候又會互相產(chǎn)生干擾，這直接導(dǎo)致了回收難度大，初期投入成本高，收益卻不穩(wěn)定。
而就在最近，昆明理工大學(xué)的一項新成果或許可以改變這一情況。
昆明理工大學(xué)冶金與能源工程學(xué)院華一新教授團(tuán)隊近日在低共熔溶劑回收廢舊鋰離子電池領(lǐng)域取得重要研究進(jìn)展，有望為廢舊電池的有效回收提供新思路，也為全球鋰離子電池市場的可持續(xù)發(fā)展注入動力。
據(jù)悉，研究團(tuán)隊提出一種基于水平衡調(diào)節(jié)低共熔溶劑中離子競爭配位的創(chuàng)新策略，這種策略通過精準(zhǔn)調(diào)控溶劑中的水分含量，實現(xiàn)了材料循環(huán)與溶劑循環(huán)的雙循環(huán)回收，有效提高了廢舊電池中有價金屬的回收效率。解決了傳統(tǒng)回收方法中存在的鋰在水溶液中難以形成鋰鹽沉淀、需添加多種沉淀劑回收過渡金屬、只能在蒸發(fā)-結(jié)晶方式在工藝末端回收鋰的問題。
此外，團(tuán)隊也首次在不添加還原劑和沉淀劑的情況下，采用氯化膽堿-草酸-水低共熔溶劑(ChCl-OA-H2O DES)，實現(xiàn)鋰的優(yōu)先提取以及鈷的精準(zhǔn)分離。并且還通過分子動力學(xué)模擬，闡明了水含量及浸出溫度對低共熔溶劑中陰離子和金屬離子競爭配位機(jī)制的影響，揭示了鋰的優(yōu)先析出和和鈷的精準(zhǔn)分離機(jī)理。為利用低共熔溶劑回收廢舊電池材料中的有價金屬奠定了理論基礎(chǔ)。
相信隨著這項技術(shù)的不斷發(fā)展，鋰電池的價值會進(jìn)一步被挖掘，廢舊電池將會作為寶貴資源，再次輸出“能量”，進(jìn)一步幫助我們實現(xiàn)綠色可持續(xù)發(fā)展。
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