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挪威科技大學(xué)利用濕法冶金術(shù)回收電動汽車電池中的鋰

時間:2020-01-27 17:23來源:蓋世汽車 作者:余秋云
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       據(jù)外媒報道,2019年的諾貝爾化學(xué)獎由三位在可充電鋰離子電池研發(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,回收鋰也很難實現(xiàn)盈利。事實上,電動汽車車主還需要花錢回收汽車電池。
 
       不過,現(xiàn)在挪威科技大學(xué)(NTNU)的一個研究小組與挪威工業(yè)界合作,以解決該問題。NTNU化學(xué)工程系的博士后研究生Sulalit Bandyopadhyay表示:“我們的目標是從電動汽車電池中回收100%的鋰。” 目標是利用濕法冶金術(shù)(hydrometallurgy)從電動汽車中回收鋰,即首先要將原材料溶解在水中,然后想要提取的物質(zhì)會沉淀下來。挪威的公司在這方面擁有豐富的經(jīng)驗,曾用該工藝提取鎳和鋅等。
 
       不過,挪威電動汽車中的鋰卻無法被回收。在很長一段時間內(nèi),此類電池都被送往中國進行回收,現(xiàn)在中國人不再接受西方的垃圾。因此,挪威電動汽車的電池被存儲在桑訥菲尤爾市,在此處被拆解之后運往歐洲、北美和亞洲進行進一步的分類和回收。
 
       在歐洲,此類電池通常會被送到比利時、德國或加拿大的回收工廠。原材料被焚燒,電池中的銅和鎳會被回收。不過在焚燒的過程中,也會失去鋰。因此,需要研發(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。
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       研究團隊正致力于研發(fā)一項工藝,以從“黑色物質(zhì)”(black mass)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。
 
       現(xiàn)在,研究人員正在研究兩種不同類型的電動汽車電池,日產(chǎn)聆風電動汽車的電池和方形電池。該項目名為鋰電池回收(LIBRES – Lithium Battery Recycling),挪威海德羅公司(Norsk Hydro)和Glencore Nikkelverk公司也參與了該項目,這兩家公司在濕法冶金術(shù)方面擁有多年的經(jīng)驗。此外,研究團隊還與芬蘭礦業(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。
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       Bandyopadhyay表示:“現(xiàn)在,回收電動汽車電池中的鋰尚無法實現(xiàn)盈利,不過彭博社的一份報告顯示,這種情況在未來幾年會發(fā)生改變。”
 
       目前回收鋰的利潤率較低主要原因在于量還是太少。通常,電動汽車電池的壽命為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),電動汽車的數(shù)量會越來越多,挪威的廢舊電池數(shù)量也會急劇上升,回收電池也會賺更多的錢,因此首先要準備好回收技術(shù)和設(shè)備。
 
       Bandyopadhyay表示:“研究除鋰以外的金屬的回收也很重要,因為幾年后,汽車電池可能會使用與現(xiàn)在完全不同的金屬。”(文中圖片均來自挪威科技大學(xué))
 
(責任編輯:子蕊)
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