鋰電網訊：電動汽車的日益普及無疑對地球是一件好事，但在全球都爭相轉向EV的同時，有一個問題也隨之而來：電動汽車中使用的鋰離子電池不能永久使用，不出十年，大量損耗到無法使用的鋰電池將使我們的回收能力遭遇挑戰。
不過，美國科學家們近期取得了一項突破，可能會給回收努力帶來推動力，他們展示了如何利用浮選槽來輕松分離一些珍貴的電池材料，以便重新使用。
這項研究是由密歇根理工大學（MUT）的科學家領導的，是ReCell先進電池回收中心（美國能源部旗下機構）的一部分，旨在利用采礦行業常用的一種技術來分離和提純礦石。這被稱為泡沫浮選，它涉及將材料放在一個浮選槽中，并根據它們是否排斥水而漂浮，或吸收水而下沉來進行分離。
但事實上，要將這種方法應用于壽命結束的鋰電池并不容易，這是因為形成陰極組件的材料，如常用的鎳錳鈷鋰氧化物（NMC111）和鋰錳氧化物（LMO）通常都會下沉。因此，MUT團隊設計了一種解決方案，對水進行溫和的化學處理，使NMC111能漂浮起來。
“電池陰極材料的分離主要發生在水中，”該研究論文合著者、材料科學家Jessica Durham解釋說，“這個過程不需要使用大量的危險化學品，而這些化學品在擺脫廢物方面是具有挑戰性和昂貴的?！?/p>
隨著陰極材料的分離，科學家們隨后進行了測試，以確定它們的電化學性能，結果發現分離過程在這方面的影響微乎其微。這兩種材料的純度都保持在95%以上，Durham說，這對回收材料的潛在買家來說至關重要。
據悉，這項技術是在一個臺式浮選槽中演示的，每升（0.26加侖）水能處理20至150克（0.7至5.3盎司）的陰極材料。ReCell團隊總部所在的阿貢國家實驗室的科學家們隨后將其放大到一個10升（2.6加侖）的水箱，能夠在一小時內處理超過1公斤（2.2磅）的陰極材料。
Durham表示，“這涉及到從基準規模槽中使用的條件開始，優化條件以在浮選柱中選擇性地分離陰極材料。浮選柱是一個連續的操作，類似于工業中使用的狀況，材料和水的漿液不斷地被送入系統，分離的陰極從泡沫和尾礦溢流中被收集出來?！?/p>
這一突破標志著有效分離這些有價值材料的努力邁出了重要的一步，但這只是整個回收過程中的一個環節。除了陰極以外的其他材料也需要被分離或回收，比如電解質和陽極，然后所有這些材料都需要升級循環成一個功能性的能量存儲系統。
根據Durham的說法，ReCell團隊正在單獨處理每一個步驟，挑戰將是將它們組合在一起，形成一個有利可圖的回收過程。這項研究結果已于近期被發表在了《能源技術》雜志上。
“ReCell中心的研究人員目前正在擴展不同的回收步驟，并將它們組合在一起，以產生性能良好的可回收材料?；厥者^程不僅要有價值，而且升級回收的材料必須能夠被工業鋰離子電池接受和使用，才能成功回收?！彼a充說。
