据外媒报道,莱斯材料科学家 Pulickel Ajayan及其同事,研发一种由氯化胆碱和乙二醇制成的环保低共熔溶剂,能够从常见的锂离子电池正极金属氧化物中,提取90%以上的钴。

简化电池回收工艺 科学家利用溶剂从废旧电池中提取钴和锂

(图源:莱斯官网)

随着电动汽车、手机和其他电子设备的增多,废旧锂离子电池过剩的问题不断加重。莱斯大学(Rice University)研究人员找到一种方法,有利于解决这一问题。据外媒报道,莱斯材料科学家 Pulickel Ajayan及其同事,研发一种由氯化胆碱和乙二醇制成的环保低共熔溶剂,能够从常见的锂离子电池正极金属氧化物中,提取90%以上的钴。研究人员说,他们的目标是简化电池回收工艺,让它们远离垃圾场。

莱斯大学研究生、研究报告主要作者Kimmai Tran说:“以前有人尝试过用酸来做实验,虽然颇为有效,但具有腐蚀性,而且不环保,其他实验方法也有缺点。总的来说,回收锂离子电池通常费用很高,而且存在风险。这种低共熔溶剂的优点在于,能够溶解多种金属氧化物。它实际上是由鸡饲料添加剂和普通的塑料前体组成的,在室温下将它们混合在一起,会形成透明、相对无毒的溶液,具有较好的溶解性能。”

低共熔溶剂是两种或两种以上化合物的混合物,在比各自前体低得多的温度下凝固。她说,用这种方法,可以从简单的固体组合中获得液体。Tran说:“冰点和熔点的大幅度下降,是由于不同化学物质之间形成的氢键造成的。通过选择合适的前驱体,可以制出有趣的廉价‘绿色’溶剂。”

研究人员制造了小型原型电池。实验证明,该溶剂能够溶解钴和锂,同时将金属氧化物与电极中的其他化合物分离。他们发现,钴可以通过沉淀甚至电镀从共晶溶液中回收到钢网中,后一种方法使低共熔溶剂本身可能被再利用。

阿尔贡国家实验室的博士后研究员、莱斯的校友Marco Rodrigues表示:“我们专注于钴。锂也很有价值,但钴不仅在环境上稀缺,从社会角度来看,也很难获取。”他指出,美国能源部正在加大推进电池回收技术,最近还宣布成立一个锂离子电池回收中心,前进的道路需要继续努力。

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