新发现！Rice团队使用低共熔溶剂从废电池中浸出钴锂：尊龙凯时·(中国区)人生就是搏!

2024-11-06 12:01:01

莱斯大学材料科学家PulickelAjayan实验室用于环保的低共熔溶剂从锂离子电池常用的金属氧化物中萃取有价值的元素。研究人员回应，目标是增加用于严苛的工艺来重复使用电池并使其靠近垃圾填埋场。由商品氯化胆碱和乙二醇做成的溶剂从粉末化合物中萃取了90％以上的钴，从废旧电池中萃取的含量较较少，但比起目前其他萃取技术多了。成果公布在《NatureEnergy》上。

电池重复使用示意图从拆除LIB开始，将阴极废料放入DES（低共熔溶剂）中，然后冷却并加热。通过沉淀再次发生钴和锂离子的萃取，并且在该步骤中，当过滤器渗滤液时，可以分开重复使用铝箔，粘合剂和导电碳。

然后可以通过溶解或电沉积重复使用钴化合物，从而容许再行利用这些有价值的材料。“可再行充电电池浪费，尤其是来自锂离子电池的电池浪费，将来将沦为更加危险性的环境挑战，因为通过它们在电动汽车和其他小配件中的用于对这些电池的市场需求急遽减少。最重要的是重复使用钴等受限供应的战略金属，这些金属对这些储能设备的性能至关重要。

从我们目前的塑料现状中自学的是，现在正是采行全面战略来重复使用大大快速增长的电池废弃物的最佳时机。”PulickelAjayan回应。“以前曾尝试用于酸。

它们是有效地的，但它们具备腐蚀性，不环保。总的来说，重复使用锂离子电池一般来说很便宜并且对工人来说是一种风险。

”研究生和主要作者KimmaiTran说。Tran之后补足，其他过程也不存在缺失。

火法冶金牵涉到在极端温度下碎裂和混合，危害烟雾必须擦洗。湿法冶金必须腐蚀性化学品，而其他萃取金属离子的“绿色”溶剂一般来说必须额外的试剂或高温工艺才能几乎捕捉它们。Tran回应，低共熔溶剂可溶解各种金属氧化物。

“它实质上由鸡饲料添加剂和少见的塑料前体制成，当在室温下混合在一起时，构成混浊，比较有毒的溶液，具备有效地的溶剂化性质。”低共熔溶剂是两种或多种化合物的混合物，它们在近高于其每种前体的温度下失效;人们可以从非常简单的液体人组中取得液体。

KimmaiTran指出，“冷藏和熔点的大幅度上升是由于有所不同化学物质之间构成的氢键。通过自由选择适合的前体，可以生产具备有意思特性的廉价绿色溶剂。”当Tran重新加入时，Rice集团早已在下一代高温超级电容器中测试共晶溶液作为电解质。

然而，赖斯研究科学家和联合作者BabuGanguli说道，解决方案是沉淀金属氧化物超级电容器;共晶就是指超级电容器的镍中萃取离子。“我们的团队正在辩论这个问题，我们迅速意识到我们可以用于被指出是电解液不利因素，这是沉淀和重复使用废旧锂电池的一个优势。”——BabuGanguli这沦为了Tran的焦点，因为她在有所不同的温度和时间尺度上测试了金属氧化物上的低共熔溶剂。在用于锂钴氧化物粉末的测试期间，半透明溶剂产生长范围的蓝绿色，指出不存在沉淀在其中的钴。

在180摄氏度（356华氏度）下，当符合某些条件时，溶剂萃取了近90％的锂离子和超过99％的钴离子。研究人员生产了小型原型电池，并将电池循环300次，然后将电极曝露在完全相同的条件下。证明溶剂需要沉淀钴和锂，同时将金属氧化物与电极中不存在的其他化合物分离出来。他们找到钴可以通过溶解或甚至电镀到共晶溶液中重复使用到钢网，因为后一种方法有可能容许重复使用深低共熔溶剂本身。

“我们专心于钴。从资源的角度来看，它是最关键的部分。手机中的电池认同不会有很多电池。锂也是十分有价值的，但钴特别是在不仅环境匮乏，而且从社会的角度来看，也难以获得。

”莱斯校友MarcoRodrigues，现在是阿贡国家实验室的博士后。能源部正在增大前进电池重复使用技术的力度，最近又宣告了一个锂离子电池重复使用中心。国家科学基金会通过其研究生研究奖学金计划反对该研究。

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