一种新的胶水可以使锂离子电池的回收成本更低,毒性更小
考虑到锂、镍和钴等昂贵金属的全球供应紧张,电动汽车和消费电子产品的锂离子电池回收是一个紧迫的优先事项,但它也有一个缺点:目前的控制燃烧技术可能会释放有毒化学物质。
然而,劳伦斯伯克利国家实验室的科学家表示,他们已经找到了一种解决方案:一种新材料,可以让旧的锂离子电池只需用水就能回收。而且它很快就能使电池回收更便宜、更安全。
电池单元使用胶状粘合剂将带正电的阴极和带负电的阳极(传输电力的元件)固定在一起。劳伦斯伯克利的材料是一种"快速释放"粘合剂,由两种广泛可用的聚合物制成,当置于含有氢氧化钠的室温碱性水中时,聚合物会溶解。研究人员表示,然后可以将电池金属从溶液中过滤出来并风干。没有燃烧,也没有毒素释放。
这项研究已经开始与俄勒冈州本德市的回收初创企业Onto Technologies进行商业测试。伯克利实验室的高级科学家刘高告诉《福布斯》,如果一切顺利,这种新型粘结材料将在"两到五年"内开始用于锂离子电池。
包括由特斯拉联合创始人JB Straubel领导的Redwood Materials和总部位于多伦多的Li Cycle在内的公司正在筹集数十亿美元,在北美各地建设大型回收设施,他们希望有一天能将其定位为最需要的商品金属电动汽车电池的主要供应商。随着通用汽车(General Motors)、福特(Ford)、特斯拉(Tesla)、丰田(Toyota)、现代(Hyundai)和松下(Panasonic)等公司计划的数十家新电池厂在未来几年内陆续投产,这一点可能至关重要。
刘说:
如果你看看下一个十年有多少锂离子生产即将上线,它每年都在增长30%。
"因此,十年内我们需要回收的电池数量将是一项不断增长的业务。"
虽然锂离子电池在消除尾气排放和气候变暖碳排放方面非常有用,但它们燃烧时会很脏。例如,如果特斯拉电池组起火,它会释放一系列有害毒素和聚氟烷基物质,或PFAS化学物质,这些物质与一系列人类健康问题有关。
值得注意的是,劳伦斯伯克利实验室的粘合剂不含PFAS化学品。
OnTo首席执行官史蒂夫·斯洛普(Steve Sloop)在一份电子邮件声明中表示:"设计一种不含PFAS化学品的粘合剂很困难,但对未来来说非常重要。"。"由于与健康问题的联系日益显现,客户不需要这些化学品,我认为监管机构很快就会同意我们不能继续使用这些化学品。"
据劳伦斯•伯克利(Lawrence Berkeley)称,这种粘合剂的价格大约是两种最常用的商业粘合剂价格的十分之一。除了电动汽车的电池外,制造这种材料的团队相信,它可以用于任何尺寸的电池,从手机电池到公用事业公司用来储存电力的大型电池。