鋰電池是現在被廣泛使用的一類電池,得益于其本身屬于具有能量密度高、重量輕、體積小,以及循環壽命長、自放電率低等性能優勢,其在消費電子領域發揮出重要作用。與此同時,得益于近幾年電動汽車等領域的飛速發展,鋰電池市場進一步得到擴張,無論是電池技術本身還是相關衍生產業都得到了顯著發展。
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但與此同時,鋰電池卻面臨一個顯著難題——回收。盡管鋰元素本身并非稀缺元素,但是考慮到其分布形態以及鋰電池本身鋰元素回收難得問題,可供人們使用的鋰元素其實十分有限。并且,鋰電池回收還存在技術成本高和環境污染兩個嚴峻的問題。這直接導致了,鋰離子回收產業鏈不完全,資源浪費同時,環境污染問題嚴重。
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而就在最近,美國萊斯大學研究人員開發出一種新型反應器或許能夠改變鋰電池中鋰的回收難題。據悉,該反應器可以將廢舊電池中的鋰高效轉化為高純度氫氧化鋰,從而實現更清潔、更經濟的鋰資源回收。
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依據相關成果介紹,這種反應器通過再充電方式誘導廢棄陰極中的鋰離子進入水中,與氫氧化物結合,直接生成高純度氫氧化鋰,大幅簡化了回收流程。更重要的是,整套反應器的占地面積僅20平方厘米,并且回收的氫氧化鋰純度超過99%。換言之,回收的氫氧化鋰可以直接用于生產新電池。
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更重要的一點是,整個回收工作能耗控制也不錯,低能耗模式下,處理1千克廢料僅消耗103千焦能量,遠低于傳統酸浸工藝。同時還具備一個可以適用于磷酸鐵鋰、鋰錳氧化物和鎳錳鈷材料的“兼容性”模式,每千克耗能也控制在536千焦。甚至在處理附著在鋁箔上的完整磷酸鐵鋰電極時,也不需要對樣品進行復雜的刮除或預處理工作。
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或許在不遠的未來,這種反應器會被應用到鋰電池回收工作中。