雖然電動(dòng)汽車肯定比燃油汽車更環(huán)保，但它們的電池組仍沒(méi)有達(dá)到可回收的程度。通過(guò)更有效地從舊鋰離子電池中提取可重復(fù)使用的材料，一種新的工藝可能會(huì)有所幫助。作為英國(guó)法拉第研究所鋰離子電池回收項(xiàng)目的一部分，這項(xiàng)技術(shù)是由英國(guó)萊斯特大學(xué)和伯明翰大學(xué)的科學(xué)家開(kāi)發(fā)的。
它的目標(biāo)是有朝一日能取代現(xiàn)有的回收過(guò)程，在現(xiàn)有的回收過(guò)程中，電池通常要么被放入碎紙機(jī)要么被放入高溫反應(yīng)堆。根據(jù)法拉第研究所的說(shuō)法，這種方法不僅在物理和化學(xué)上復(fù)雜，而且它們也是能源密集型的，并且它們?cè)趶碾姵刂蝎@取可重復(fù)利用材料方面效率低下。
這項(xiàng)新技術(shù)涉及到將鋰離子電池中的金屬箔電極放入一個(gè)機(jī)器中，在這個(gè)機(jī)器中，一個(gè)名為超聲波發(fā)生器(sonotrode)的設(shè)備將它們置于聚焦超聲脈沖中。這樣做會(huì)導(dǎo)致電極的活性材料涂層從底層的鋁或銅基層剝離。
因此，賤金屬和活性材料如鋰、鎳、錳和鈷都能以更純凈、更容易回收的形式得到回收。重要的是，據(jù)報(bào)道，這一過(guò)程比傳統(tǒng)技術(shù)更節(jié)能，據(jù)稱要快100倍。
這項(xiàng)研究的首席科學(xué)家、萊切斯特大學(xué)的Andy Abbott教授說(shuō)道：“它的工作原理基本上跟牙醫(yī)的超聲波除垢器一樣，其打破了涂層和基體之間的粘合劑。這項(xiàng)技術(shù)的初步應(yīng)用很可能會(huì)將回收材料直接送回電池生產(chǎn)線。這是電池回收領(lǐng)域真正的重大變革。”
法拉第研究所目前正在跟幾家回收公司和電池制造商進(jìn)行談判，希望能獲得該系統(tǒng)的商業(yè)許可。計(jì)劃要求今年晚些時(shí)候在一個(gè)工業(yè)地點(diǎn)建立一個(gè)技術(shù)演示。
相關(guān)新聞
-
鋰離子電池中的自旋極化電容
近日，青島大學(xué)物理科學(xué)學(xué)院青年教師李強(qiáng)、李洪森以共同一作兼共同通訊作者身份在國(guó)際頂尖期刊《Nature Materials》（《自然.材料》）在線發(fā)表了題為“Extra storage capacity in transition metal oxide lithium-ion batteries revealed byin situmagnetometry”的原創(chuàng)研究成果。這是青島大學(xué)首次以第一署名單位和通訊單位在《Nature Materials》發(fā)表科研論文。《Nature Materia…
-
同時(shí)提高熱導(dǎo)率和離子電導(dǎo)率！《AFM》：直接墨寫打印助力高效穩(wěn)定鋰離子聚電解質(zhì)
近20年來(lái)，鋰離子電池憑借其高功率密度、長(zhǎng)壽命、低自放電等優(yōu)點(diǎn)，已經(jīng)在電動(dòng)汽車和可移動(dòng)電子設(shè)備等領(lǐng)域獲得了大量應(yīng)用，但安全性始終是鋰離子電池面臨的最大挑戰(zhàn)，在使用中局部熱點(diǎn)（Local heat spots）的形成將造成嚴(yán)重的熱泄露和安全事故。通常認(rèn)為利用聚合物固態(tài)電解質(zhì)替換液態(tài)電解質(zhì)是保證安全的有效手段，但聚合物電解質(zhì)較低的導(dǎo)熱率也會(huì)使其形成局部熱點(diǎn)，造成內(nèi)部短路。因此在提高聚電解質(zhì)離子電導(dǎo)率的同時(shí)，如果能夠提高聚合物電解質(zhì)的熱導(dǎo)率，將會(huì)大大提高電池的性能和使用壽命。 來(lái)自美國(guó)伊利諾伊大學(xué)機(jī)械…
-
首次實(shí)現(xiàn)聚酰亞胺氣凝膠隔膜在鋰離子電池中應(yīng)用
鋰離子電池（LIB）由于其高能量密度和長(zhǎng)循環(huán)性能，在電動(dòng)汽車、儲(chǔ)能電站等領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用。然而，這些高能量密度鋰離子電池更可能導(dǎo)致熱失控，因此，人們?cè)陔姵亟M件和電池管理系統(tǒng)的材料上進(jìn)行了許多努力，以提高鋰離子電池的安全性。隔膜是LIBs中的重要部件，因?yàn)樗鼈兏綦x高能電極以避免內(nèi)部短路，從而確保LIBs的安全工作。然而，基于聚烯烴的商用隔膜存在一些嚴(yán)重阻礙LIBs性能的缺點(diǎn)，例如高溫下的熱收縮和低電解質(zhì)潤(rùn)濕性。聚酰亞胺（PI）基隔膜因其良好的耐熱性（>300℃）、化學(xué)穩(wěn)定性和優(yōu)異的機(jī)械性…
-
“壓敏”型粘結(jié)劑讓膨脹的硅無(wú)處可逃,實(shí)現(xiàn)超長(zhǎng)循環(huán)穩(wěn)定
硅由于高的理論比容量（3579?mAh?g-1）而被認(rèn)為是最具有前景的鋰離子電池（LIBs）負(fù)極材料之一。但是硅負(fù)極材料在循環(huán)的過(guò)程中極大的體積膨脹會(huì)使其電池容量衰減迅速，阻礙了硅負(fù)極材料的進(jìn)一步應(yīng)用。高分子粘結(jié)劑的應(yīng)用能夠有效提高鋰離子電池硅負(fù)極材料的循環(huán)穩(wěn)定性，因此關(guān)于高分子粘結(jié)劑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與合成成為近幾年的研究熱點(diǎn)。壓敏膠粘劑在日常生活中發(fā)揮著重要的作用，廣泛應(yīng)用于膠粘帶、標(biāo)簽紙等。 近期，美國(guó)橡樹(shù)嶺國(guó)家實(shí)驗(yàn)室（Oak?Ridge National Laboratory）的曹鵬…
-
中科院光電所等：研制鋰石墨烯插層材料
受鋰電池工作原理的啟發(fā)，中國(guó)科學(xué)院光電技術(shù)研究所前沿科學(xué)與技術(shù)研究院與新加坡國(guó)立大學(xué)、國(guó)防科技大學(xué)的研究人員合作構(gòu)建了類似于鋰離子電池的石墨烯插層器件。在保持石墨烯二維結(jié)構(gòu)的前提下，將鋰金屬插入石墨烯范德瓦爾斯層間，形成具有超分子結(jié)構(gòu)鋰石墨烯插層材料。鋰金屬的嵌入可以精確調(diào)控石墨烯中電子帶間、帶內(nèi)躍遷過(guò)程以及電子-聲子相互作用過(guò)程，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)石墨烯二次諧波特性可控調(diào)控。 研究人員調(diào)節(jié)石墨烯層間鋰離子的數(shù)量，實(shí)現(xiàn)了對(duì)石墨烯二次諧波信號(hào)的可控調(diào)控。與傳統(tǒng)的電場(chǎng)調(diào)控、表面摻雜等方法相比，插層調(diào)控具有調(diào)控…
-
電動(dòng)車起火到底可怕在哪？國(guó)家要求必須預(yù)留300秒逃生時(shí)間
近期在三星和特斯拉兩位巨頭的帶領(lǐng)下，鋰電池受傷了。 三星：我再不炸一下，在座的是不是就把我忘了？ 特斯拉：對(duì)待昔日上帝今日敵人高呼“不可能妥協(xié)” 是的，三星和特斯拉將鋰電池、新能源、電動(dòng)汽車、起火這些詞送上了熱搜。 由于愈演愈烈的電動(dòng)汽車起火問(wèn)題，很多消費(fèi)者對(duì)電動(dòng)汽車喪失了信任。但電動(dòng)汽車在中國(guó)的發(fā)展又是不可逆的。在這樣的情況下，國(guó)家規(guī)定，電動(dòng)汽車在起火之前，必須至少為消費(fèi)者留出300秒逃生時(shí)間。 2020年5月13日，工信部發(fā)布了三項(xiàng)電動(dòng)汽車強(qiáng)制性國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)，其中《電動(dòng)汽車用動(dòng)力蓄…
