發(fā)表在29日《高級(jí)功能材料》雜志上的一項(xiàng)最新研究中，美國(guó)萊斯大學(xué)研究人員描述了一種使用微波輻射和易于生物降解的溶劑進(jìn)行選擇性鋰回收的快速、高效且環(huán)保的方法。研究結(jié)果顯示，新工藝可以在短短30秒內(nèi)回收廢舊鋰離子電池(LIB)陰極中多達(dá)50%的鋰，突破了LIB回收技術(shù)中的一個(gè)重大瓶頸。

目前，鋰這種銀白色金屬需求量很大，面臨供不應(yīng)求的局面。

傳統(tǒng)從廢電池中回收鋰的方法會(huì)對(duì)環(huán)境造成污染，且效率極低。這主要是由于回收過(guò)程中鋰受到污染和損失，同時(shí)回收過(guò)程能耗太大。由于鋰通常在其他金屬之后才會(huì)析出，研究人員試圖找出專門針對(duì)鋰的回收方法。

此次，研究人員使用氯化膽堿和乙二醇的混合物作為深共晶溶劑(DES)。他們此前已發(fā)現(xiàn)，在DES浸出過(guò)程中，鋰會(huì)被氯化膽堿中的氯離子包圍并被浸出到溶液中。

為了浸出鈷或鎳等其他金屬，氯化膽堿和乙二醇都必須參與該過(guò)程。在這兩種物質(zhì)中，只有氯化膽堿擅長(zhǎng)吸收微波，于是研究人員將電池廢料浸入溶劑中，并用微波照射，從而能夠選擇性地從其他金屬中浸出鋰。

將微波輻射用于此過(guò)程類似于廚房微波爐快速加熱食物。能量直接傳遞給分子，使反應(yīng)比傳統(tǒng)加熱方法快得多。

使用微波工藝，研究人員發(fā)現(xiàn)浸出87%的鋰需要15分鐘，而通過(guò)油浴加熱獲得相同的回收率則需要12小時(shí)。這種突破性方法可極大改善鋰離子電池回收的經(jīng)濟(jì)性和對(duì)環(huán)境的影響，為解決日益嚴(yán)重的全球問(wèn)題提供了可持續(xù)的新方案。

【總編輯圈點(diǎn)】

隨著新能源汽車數(shù)量越來(lái)越多，鋰離子電池的需求量也隨之水漲船高。傳統(tǒng)的鋰離子電池回收方法不僅效率低，還會(huì)造成資源浪費(fèi)，帶來(lái)環(huán)境污染。此次，科研團(tuán)隊(duì)帶來(lái)了一種全新的鋰離子電池回收方法——微波。將電池廢料浸入易于生物溶解的特殊溶劑，再用微波照射，也就是加熱，可用更短時(shí)間浸出更多的鋰——浸出87%的鋰只需要15分鐘。這種突破性方法能高效回收鋰，為困擾全球的鋰離子電池回收問(wèn)題提供綠色、高效的解決方案。