隨著鋰離子電池使用量與日俱增，鋰電池回收儼然成為各國面對的難題，對此，美國萊斯大學研發出全新的方法，運用環保且可變色的神奇溶液，順利從電池粉末採集 90% 以上的貴金屬鈷，致力不讓廢棄電池造成金屬浪費與環境污染。
有別於目前鋰電池採用的火法冶煉跟濕式處理等回收方法，萊斯大學化學團隊是用溶液來吸收電池粉末中的金屬材料，團隊指出，火法冶煉工藝需要在極端溫度下才能將材料壓碎與混合，那些有害氣體便是一大挑戰，濕法冶金則需要腐蝕性化學品；而若要用其他的溶液解決方案，也得在高溫環境以及需要其他溶劑輔助。
論文主要作者 Kimmai Tran 表示，雖然酸性溶液採集效果非常棒，但是酸性溶液腐蝕性高，一點也不環保，因此整體來說，目前鋰電池回收方法成本相當高，對於工作人員來說也不是個安全的工作環境，萊斯團隊希望能進一步降低電池回收的工藝複雜性。
先前該團隊在進行電容電解質實驗時，發現他們研發的深共熔溶劑（deep eutectic solvents，DES）會溶解超級電容中的金屬氧化物，這讓他們開始認為該 DES 或許可以應用在電池回收技術。
其中 DES 是近年來備受看好的無毒、無揮發性、黏度高液體，具生物分解性且多用途優勢，跟傳統溶劑相比較的話，DES 則存有製造簡易、低成本與有機特性，基本上可以兼顧環保與經濟效益。
萊斯化學團隊的 DES 是由氯化膽鹼和乙二醇液體組成，Tran 指出，基本上該材料就是雞飼料添加劑與商用塑膠前體（plastic precursor），只要讓這兩種材料在室溫下混合，就可以變成一種透明、相對無毒的溶液，而它的最大優點則在於：可以溶解各種金屬氧化物。
團隊指出，科學家發現可以用 DES 的沉澱或電鍍法來回收鈷，其中若使用電鍍法，將能重複使用 DES。目前該團隊也已實際測試 DES 的捕獲效率，發現一旦吸收到金屬鈷，溶液就會變成美麗的祖母綠色，而在 180°C 溫度下，可以提取 90% 鋰離子，若環境跟條件符合也能採集 99% 鈷離子。
有鑑於電動車與儲能系統前景樂觀，未來鋰離子電池需求量還會逐年增加，這讓鋰跟鈷等重要元素之後可能會面臨供應緊缺的問題，Tran 表示，雖然 DES 是新技術，現在還無法完全回收金屬、以取代現有採礦技術，但隨著繼續探索新型 DES，未來將會推出更環保的回收電池方法。
（首圖來源：萊斯大學）
