科學(xué)家利用溶劑從廢舊電池中提取鈷和鋰
隨著電動(dòng)汽車、手機(jī)和其他電子設(shè)備的增多，廢舊鋰離子電池過剩的問題不斷加重。萊斯大學(xué)（Rice University）研究人員找到一種方法，有利于解決這一問題。據(jù)外媒報(bào)道，萊斯材料科學(xué)家 Pulickel Ajayan及其同事，研發(fā)一種由氯化膽堿和乙二醇制成的環(huán)保低共熔溶劑，能夠從常見的鋰離子電池正極金屬氧化物中，提取90％以上的鈷。研究人員說，他們的目標(biāo)是簡化電池回收工藝，讓它們遠(yuǎn)離垃圾場(chǎng)。
萊斯大學(xué)研究生、研究報(bào)告主要作者Kimmai Tran說：“以前有人嘗試過用酸來做實(shí)驗(yàn)，雖然頗為有效，但具有腐蝕性，而且不環(huán)保，其他實(shí)驗(yàn)方法也有缺點(diǎn)。總的來說，回收鋰離子電池通常費(fèi)用很高，而且存在風(fēng)險(xiǎn)。這種低共熔溶劑的優(yōu)點(diǎn)在于，能夠溶解多種金屬氧化物。它實(shí)際上是由雞飼料添加劑和普通的塑料前體組成的，在室溫下將它們混合在一起，會(huì)形成透明、相對(duì)無毒的溶液，具有較好的溶解性能。”
低共熔溶劑是兩種或兩種以上化合物的混合物，在比各自前體低得多的溫度下凝固。她說，用這種方法，可以從簡單的固體組合中獲得液體。Tran說：“冰點(diǎn)和熔點(diǎn)的大幅度下降，是由于不同化學(xué)物質(zhì)之間形成的氫鍵造成的。通過選擇合適的前驅(qū)體，可以制出有趣的廉價(jià)‘綠色’溶劑。”
研究人員制造了小型原型電池。實(shí)驗(yàn)證明，該溶劑能夠溶解鈷和鋰，同時(shí)將金屬氧化物與電極中的其他化合物分離。他們發(fā)現(xiàn)，鈷可以通過沉淀甚至電鍍從共晶溶液中回收到鋼網(wǎng)中，后一種方法使低共熔溶劑本身可能被再利用。
阿爾貢國家實(shí)驗(yàn)室的博士后研究員、萊斯的校友Marco Rodrigues表示：“我們專注于鈷。鋰也很有價(jià)值，但鈷不僅在環(huán)境上稀缺，從社會(huì)角度來看，也很難獲取。”他指出，美國能源部正在加大推進(jìn)電池回收技術(shù)，最近還宣布成立一個(gè)鋰離子電池回收中心，前進(jìn)的道路需要繼續(xù)努力。