鉅大LARGE | 點(diǎn)擊量:612次 | 2022年12月28日
挪威科技大學(xué)利用濕法冶金術(shù)回收電動(dòng)汽車電池中的鋰
據(jù)外媒報(bào)道,2019年的諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)由三位在可充電鋰電池研發(fā)方面的先驅(qū)獲得,而如今此種電池隨處可見,是電動(dòng)汽車的重要組成部分。但是鋰卻很罕見,通常只在地殼中能夠發(fā)現(xiàn)少量。同時(shí),回收鋰也很難實(shí)現(xiàn)盈利。事實(shí)上,電動(dòng)汽車車主還要花錢回收汽車電池。
不過,現(xiàn)在挪威科技大學(xué)(NTNU)的一個(gè)研究小組和挪威工業(yè)界合作,以解決該問題。NTNU化學(xué)工程系的博士后研究生SulalitBandyopadhyay表示:我們的目標(biāo)是從電動(dòng)汽車電池中回收100%的鋰。目標(biāo)是利用濕法冶金術(shù)(hydrometallurgy)從電動(dòng)汽車中回收鋰,即首先要將原材料溶解在水中,然后想要提取的物質(zhì)會(huì)沉淀下來。挪威的公司在這方面擁有豐富的相關(guān)經(jīng)驗(yàn),曾用該工藝提取鎳和鋅等。
不過,挪威電動(dòng)汽車中的鋰卻無法被回收。在很長一段時(shí)間內(nèi),此類電池都被送往我國進(jìn)行回收,現(xiàn)在我國人不再接受西方的垃圾。因此,挪威電動(dòng)汽車的電池被存儲(chǔ)在桑訥菲尤爾市,在此處被拆解之后運(yùn)往歐洲、北美和亞洲進(jìn)行進(jìn)一步的分類和回收。
在歐洲,此類電池通常會(huì)被送到比利時(shí)、德國或加拿大的回收廠。原材料被焚燒,電池中的銅和鎳會(huì)被回收。不過在焚燒的過程中,也會(huì)失去鋰。因此,要研發(fā)新方法回收鋰。而濕法冶金術(shù)就非常有前景,而且在一定程度上也得到了應(yīng)用,雖然尚未被用來提取鋰。
研究團(tuán)隊(duì)正致力于研發(fā)一項(xiàng)工藝,以從黑色物質(zhì)(blackmass)中回收鋰、鎳和鈷。黑色物質(zhì)是一種黑色粉末,由電池中的活躍物質(zhì)構(gòu)成,也就是電極中的物質(zhì)。此種材料的成分取決于用來制造電芯的化學(xué)成分,通常包括鎳、鈷、錳、鋰和碳。
充電溫度:0~45℃
-放電溫度:-40~+55℃
-40℃最大放電倍率:1C
-40℃ 0.5放電容量保持率≥70%
現(xiàn)在,研究人員正在研究兩種不同類型的電動(dòng)汽車電池,日產(chǎn)聆風(fēng)電動(dòng)汽車的電池和方形電池。該項(xiàng)目名為鋰電池回收(LIBRES–LithiumBatteryRecycling),挪威海德羅公司(NorskHydro)和GlencoreNikkelverk公司也參和了該項(xiàng)目,這兩家公司在濕法冶金術(shù)方面擁有多年的相關(guān)經(jīng)驗(yàn)。此外,研究團(tuán)隊(duì)還和芬蘭礦業(yè)公司Keliber合作。Keliber的部分股份由挪威人擁有,希望為國際電池市場生產(chǎn)氫氧化鋰。
Bandyopadhyay表示:現(xiàn)在,回收電動(dòng)汽車電池中的鋰尚無法實(shí)現(xiàn)盈利,不過彭博社的一份報(bào)告顯示,這種情況在未來幾年會(huì)發(fā)生改變。
目前回收鋰的利潤率較低重要原因在于量還是太少。通常,電動(dòng)汽車電池的壽命為10年左右,意味著大多數(shù)此類電池仍然可以工作。不過,在未來幾年內(nèi),電動(dòng)汽車的數(shù)量會(huì)越來越多,挪威的廢舊電池?cái)?shù)量也會(huì)急劇上升,回收電池也會(huì)賺更多的錢,因此首先要準(zhǔn)備好回收技術(shù)和設(shè)備。
Bandyopadhyay表示:研究除鋰以外的金屬的回收也很重要,因?yàn)閹啄旰?,汽車電池可能?huì)使用和現(xiàn)在完全不同的金屬。(文中圖片均來自挪威科技大學(xué))