瑞典查尔姆斯理工大学的研究人员发现了一种新的有效方法，可以从废旧电动汽车电池中回收金属。这种方法可以回收100%的铝和98%的锂。同时，最大限度地减少了镍、钴、锰等贵重原材料的损失。在这个过程中不需要昂贵或有害的化学物质，因为研究人员使用了草酸——一种可以在植物界找到的有机酸。
这篇题为“从电动汽车锂离子电池中完全和选择性回收锂:以草酸为浸出剂的建模和优化”的文章发表在《分离与净化技术》杂志上。
“到目前为止，还没有人能够找到用草酸分离这么多锂的确切条件，同时去除所有的铝。“因为所有的电池都含有铝，我们需要能够在不损失其他金属的情况下去除它，”查尔默斯大学化学与化学工程系的博士生lsamata Rouquette说。
在Chalmers的电池回收实验室里，Rouquette和研究负责人Martina Petranikova展示了这种新方法是如何工作的。实验室里有用过的汽车电池，在通风橱里放着它们的粉末。它的形式是一种精细研磨的黑色粉末，溶解在透明的液体草酸中。
鲁盖特用一种类似厨房搅拌器的东西来生产粉末和液体。虽然它看起来像煮咖啡一样简单，但确切的过程是最近发表的一项独特的科学突破。通过微调温度、浓度和时间，研究人员已经提出了一种使用草酸的新配方。草酸是一种环保成分，可以在大黄和菠菜等植物中找到。
“我们需要无机化学品的替代品。当今生产过程中最大的瓶颈之一是去除铝等残留材料。这是一种创新的方法，可以为回收行业提供新的选择，并有助于解决阻碍发展的问题，”查尔默斯大学化学和化学工程系副教授Martina Petranikova说。
以水为基础的回收方法称为湿法冶金。在传统的湿法冶金中，电动汽车电池中的所有金属都溶解在无机酸中。然后，你去除“杂质”，如铝和铜。最后，你可以分别回收有价值的金属，如钴、镍、锰和锂。
尽管铝和铜的残留量很少，但它需要几个净化步骤，并且在这个过程中的每一步都可能导致锂的损失。通过这种新方法，研究人员颠倒了顺序，首先回收了锂和铝。因此，它们可以减少制造新电池所需的贵重金属的浪费。
这个过程的后一部分，黑色混合物被过滤，也让人想起煮咖啡。铝和锂最终以液体形式存在，而其他金属则以“固体”形式存在。该工艺的下一步是分离铝和锂。
“由于金属具有非常不同的性质，我们认为分离它们并不难。我们的方法是一条很有前途的电池回收新路线——一条绝对值得进一步探索的路线，”Rouquette说。佩特拉尼科娃说:“随着这种方法的规模扩大，我们希望它能在未来几年用于工业。”
彼得拉尼科娃的研究小组多年来一直在进行锂离子电池中金属回收的前沿研究。该集团参与了与公司的各种合作，以开发电动汽车电池回收，并且是沃尔沃汽车和诺斯沃特的Nybat项目等重大研发项目的合作伙伴。
这项研究是由瑞典查尔姆斯理工大学化学与化学工程系的lacima Rouquette、Martina Petranikova和Nathália Vieceli进行的。
更多信息:lsama M.J. Rouquette等，从电动汽车锂离子电池中完全选择性回收锂:草酸作为浸出剂的建模和优化，分离与净化技术(2023)。DOI: 10.1016/j.s seppur.2023.124143由查尔姆斯理工大学提供引文:高效，环保电池回收的新配方(2023,10月17日)检索自https://techxplore.com/news/2023-10-recipe-efficient-environmentally-friendly-battery.html。除为私人学习或研究目的而进行的任何公平交易外，未经书面许可，不得转载任何部分。内容仅供参考之用。
