物理科技生物学-PHYICA

完善电动汽车电池回收流程

技术工程 2022-03-31 21:53:41

electric vehicle Credit: CC0电动汽车电池的公共领域回收可以更容易、更便宜、更环保,根据瑞典查尔莫斯理工大学的一篇新的科学文章,该文章概述了一种优化的回收过程。这项研究发表在《废物管理》杂志上,由该领域的一些世界顶级专家进行,代表着未来电动社会的重要一步。随着电动汽车使用量的增加,电动汽车电池及其生产过程中使用的关键原材料的再循环和回收工艺正成为一个越来越重要的研究领域。一种目前引起很大兴趣的方法是热预处理和湿法冶金的结合,其中使用含水化学来回收金属。一些公司正在开发将使用这种组合的系统,但瑞典Chalmers技术大学的研究人员发现,这些公司在工艺中使用的温度和时间差异很大,因此非常需要进行比较研究,以确定回收锂离子电池的最佳热处理和湿法冶金工艺。

室温和30分钟就足够了

这项新研究的一个关键发现是,湿法冶金过程可以在室温下进行。这是以前没有测试过的东西,但可以产生主要的好处,减少对环境的影响,降低回收电池的成本。这个过程也可以比以前想象的要快得多。

“我们的研究可以为这一领域的开发者带来巨大的变化。在某些情况下,它可以将温度从60到8 0摄氏度降低到室温,从几个小时降低到30分钟,”Chalmers化学和化学工程系的研究员Burcak Ebin说,他也是这篇文章的主要作者之一。

研究人员调查了不同的步骤——热预处理和湿法冶金——是如何相互影响的。对焚烧或热解这两种不同的热处理方法进行了重要的比较。后者没有氧气,被认为更环保,研究人员确定这给出了最好的结果。

“为了满足即将到来的电池回收的巨大需求,目前使用的工艺必须尽可能有效和高效,因此这项研究为这项技术的制造商和运营商提供了宝贵的知识。Chalmers化学和化学工程系副教授Martina Petranikova解释说:“我们提出的方法也可用于优化各种锂离子电池的回收。”她还与欧洲最大的电池制造商之一Northvolt合作,帮助开发和实施他们的回收流程。

持续优化对该领域至关重要

如果电动汽车电池的回收要达到未来所需的数量,成本必须大幅降低。因此,改进流程是一个至关重要的挑战。

“为了降低成本,我们需要减少回收过程中的步骤。Martina Petranikova说:“我们目前正在为此目的开展几个项目,研究人员和技术开发人员之间的密切合作和良好沟通对我们成功应对面临的挑战极其重要。

这方面的一个例子是在电动汽车电池生产商中传播的一种新趋势——固态电池。这些电池含有更多不同的金属,这使得回收更加困难。

Martina Petranikova说:“作为研究人员,我们认为迫切需要就这些电池中金属的最大数量达成全球标准。

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