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回收舊手機電池中的石墨制新鋰電池或可用于電動汽車

   2020-04-16 蓋世汽車

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核心提示:全球都在使用鋰離子電池,雖然在過去幾年內鋰離子電池面臨來自鈉電池和鎂電池的競爭,但由于鋰離子電池密度和容量都很高,已經成

全球都在使用鋰離子電池,雖然在過去幾年內鋰離子電池面臨來自鈉電池和鎂電池的競爭,但由于鋰離子電池密度和容量都很高,已經成為一種不可或缺的能源。不過,鋰金屬的儲量不足,且儲量較為集中,幾乎85%的鋰金屬都位于阿根廷、玻利維亞和智利三國交界處的鋰三角地帶。而且,由于電動汽車采用率不斷提高,未來幾十年內鋰金屬的需求似乎也將大幅增長。每輛車需要大約7000個手機電池,所以重復使用手機電池的不同組件變成了一個極其重要的課題。

(圖片來源:科爾多瓦大學)

據外媒報道,西班牙科爾多瓦大學 (the University of Cordoba)與阿根廷圣路易斯大學(San Luis University)的一個研究項目能夠利用回收率低的舊手機以及設備制造新鋰電池,因為此類電池如果處理不當,最終會導致全球每年產生很多電子垃圾。

該項目找到了一種方法來回收此類設備中的石墨,此種材料位于電池的負極,主要功能是用于存儲和傳導鋰。該研究的負責人之一Álvaro Caballero教授表示,研究人員能夠清除使用過的石墨中的雜質,重組其結構,并重新使其激活以做新用。有趣的是,此種材料占鋰電池總重量的四分之一,所以當其被回收時,相當于回收了整個儲能系統的25%。特別是石墨又來自于原油,所以就更加有意義了。

體現該研究具有重要性的另一點是,此種新型可回收電池的正極可以不再使用鈷,因為鈷正廣泛應用于移動設備行業。該研究的主要作者之一、研究員Fernando Luna表示:“鈷是一種有毒的元素,比該研究中使用的錳和鎳等其他元素更昂貴。更重要的是,與開采鈳鉭鐵礦一樣,鈷也主要集中在沖突地區的礦山。”

根據該項研究所得出的結論,在某種情況下,回收得到的石墨比商業石墨更好。進行的一些測試也表明,在最好的情況下,此種電池的容量在經歷了100次充電周期(相當于使用一年)之后仍保持穩定。

盡管研究的結果很有前景,而且是在一個真正電池的完整電池芯上進行的測試,但是該研究規模小,而且是在實驗室中進行。因此,在此種手工回收過程成為標準化流程之前,還有很長的路要走。

研究員Álvaro Caballero表示:“目前,傳統汽車中90%以上的鉛電池組件都被回收再使用,因此,如果我們希望實現可持續發展、普及電動汽車,大規模回收鋰電池將成為必然。”



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