能耗降低 90%,美科學家新方法回收再製鋰電池陰極

作者 | 發布日期 2020 年 11 月 16 日 17:48 | 分類 能源科技 , 電力儲存 , 電池 Telegram share ! follow us in feedly


如何讓綠電更加環保呢?許多科學家正絞盡腦汁研究鋰離子電池回收技術,盼透過提取廢棄電池中的貴金屬,降低源頭金屬開採需求,最近聖地牙哥加州大學則找出一種有別於過去的解決方案,不是回收材料,而是將電極「恢復」成最初的狀態。

鋰離子電池的陰極由鋰、鎳、鈷貴重金屬組成,隨著電動車崛起、電池儲能系統的需求日漸攀升,也掀起採礦熱,除了影響自然生態與水源,礦工勞工權益也是備受矚目的議題,面對這些伴隨而來的環保與人權爭議,科學家與廠商也正努力尋找更新的替代方案,像是研發壽命更長、成本低、更容易回收的電池技術。

這並不容易,聖地牙哥加州大學奈米工程教授 Zheng Chen 表示,回收不怎麼划算,這就跟塑膠所面對難題一樣,材料便宜、反觀回收方法昂貴。

不過聖地牙哥加州大學團隊在電池回收已有所突破,團隊透過截然不同的方法,將電極「恢復」成最初的狀態。他們首先購買市面上的磷酸鐵鋰電池,用掉一半的電力後,再把電池分解成粉末,然後將粉末泡在鋰鹽和檸檬酸溶液,洗淨乾燥後,再放在攝氏 60 到 80 度下加熱,最終製出新的陰極。

▲ 右邊是重製的磷酸鐵鋰電池陰極。(Source:聖地牙哥加州大學

團隊指出,性能已恢復到初始狀態。這種回收技術不僅可以補充電池中的鋰離子,且歸功於檸檬酸為鐵離子提供電子,鋰離子和鐵離子也都「歸位」了。團隊指出,與過去的磷酸鐵鋰電池回收技術相比,新技術減少 80% 到 90% 的能耗,溫室氣體更減排 75%。

團隊認為這項研究也算旗開得勝,但研究小組表示,還需要進一步研究收集和運輸如此大量電池所需的碳足跡。Chen 表示,未來的挑戰將是最佳化回收鏈,這樣一來才能讓製程加快商用與被產業採用。

(首圖來源:shutterstock)