手机、笔记本电脑和越来越多的电动汽车使用过的锂离子电池堆积如山，但回收它们的选择仍然主要局限于燃烧或化学溶解电池碎片。目前最先进的方法可能会对环境造成挑战，并且难以在工业规模上经济地实现。

　　传统的方法回收一些电池材料，并依赖于腐蚀性、无机酸和可能引入杂质的危险化学品。它还需要复杂的分离和沉淀来回收关键金属。然而，回收钴和锂等金属可以减少污染，减少对外国资源的依赖，并缓解供应链的堵塞。

　　美国能源部橡树岭国家实验室的研究人员已经改进了将电池溶解在液体溶液中的方法，以减少在此过程中使用的有害化学物质的数量。他们的研究发表在《储能材料》杂志上。

　　这种简单、高效、环保的解决方案是由ORNL的研究人员开发的，克服了以前的方法所存在的主要障碍。

　　用过的电池浸泡在有机柠檬酸溶液中，这种溶液天然存在于柑橘类水果中，溶解在乙二醇中，乙二醇是一种常用的防冻剂，用于油漆和化妆品等消费品。柠檬酸来自可持续来源，处理起来比无机酸安全得多。这种绿色溶液产生了一种非常有效的分离和回收过程，可以从电池带正电的电极(称为阴极)中提取金属。

　　ORNL电池研究小组成员姚才白说:“因为阴极含有关键材料，所以它是任何电池中最昂贵的部分，占成本的30%以上。”“随着时间的推移，我们的方法可以降低电池的成本。”这项研究是在ORNL的电池制造工厂进行的，该工厂是美国最大的开放式电池制造研发中心。

　　在那里开发的回收技术从阴极中浸出了几乎100%的钴和锂，而没有在系统中引入杂质。它还使金属溶液与其他残留物有效分离。最重要的是，它还有另一个功能，在几个小时内回收了96%以上的钴，而无需添加更多的化学物质，这通常是一个手动平衡酸水平的棘手过程。

　　首席研究员陆宇说:“这是第一次一个溶液系统同时具有浸出和回收的功能。”“令人兴奋的是，我们发现钴会在没有进一步干扰的情况下沉淀下来。我们没有预料到这一点。”

　　消除对额外化学品的需求可以降低成本，避免产生副产品或二次废物。“我们很高兴我们的科学家开发的这种回收过程可以为电池关键材料的更大回收铺平道路，”企业研究员兼ORNL电气化部门负责人Ilias Belharouak说。

　　白说，之前已经研究过柠檬酸和乙二醇的浸出性能，但这种方法使用了更多的酸和更低的温度，结果证明效果不佳。

　　“我们对溶液中浸出的速度感到惊讶，”白说。“使用有机酸，通常需要10-12个小时，但这只花了一个小时。”使用无机酸的传统溶液也较慢，因为它们含有水，而水的沸点限制了反应的温度。

　　更多信息:陆宇等，高效分离和共沉淀法用于简化阴极回收，储能材料(2023)。引文:更环保的解决方案驱动锂离子电池回收的新方法(2023,11月30日)2023年11月30日从https://techxplore.com/news/2023-11-greener-solution-powers-method-lithium-ion.html检索。除为私人学习或研究目的而进行的任何公平交易外，未经书面许可，不得转载任何部分。内容仅供参考之用。