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(chǔ)解決方案，鋰電池在現(xiàn)代社會(huì)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(dòng)汽車、可再生能源存儲(chǔ)系統(tǒng)等多個(gè)領(lǐng)域，極大地推動(dòng)了科技進(jìn)步，深刻影響了現(xiàn)代社會(huì)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(chǎng)的快速增長(zhǎng)的同時(shí)，廢舊電池的處理問題也日趨明顯，而這背后，其實(shí)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(jià)金屬如鋰、鈷等資源，這些資源儲(chǔ)量有限，并且排放到環(huán)境中會(huì)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(shí)，也能降低環(huán)境污染風(fēng)險(xiǎn)。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(shí)候又會(huì)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(xiàng)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(duì)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(chǎng)的可持續(xù)發(fā)展注入動(dòng)力。
據(jù)悉，研究團(tuán)隊(duì)提出一種基于水平衡調(diào)節(jié)低共熔溶劑中離子競(jìng)爭(zhēng)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(shí)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(jià)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(duì)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(shí)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(dòng)力學(xué)模擬，闡明了水含量及浸出溫度對(duì)低共熔溶劑中陰離子和金屬離子競(jìng)爭(zhēng)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(jià)金屬奠定了理論基礎(chǔ)。
相信隨著這項(xiàng)技術(shù)的不斷發(fā)展，鋰電池的價(jià)值會(huì)進(jìn)一步被挖掘，廢舊電池將會(huì)作為寶貴資源，再次輸出“能量”，進(jìn)一步幫助我們實(shí)現(xiàn)綠色可持續(xù)發(fā)展。
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