

隨著電動(dòng)汽車的普及,鋰電池的回收將變得非常重要,但 美國(guó)化學(xué)學(xué)會(huì)(CAS)的Zachary Baum教授揭示了其中的巨大挑戰(zhàn)。
從電動(dòng)汽車(EV)中回收巨大的鋰離子(LI)電池是實(shí)現(xiàn)凈零排放的一個(gè)組成部分--而且,隨著電動(dòng)汽車變得越來越普遍,它也將是圍繞這些電池創(chuàng)建循環(huán)供應(yīng)鏈的一個(gè)重要部分。
然而,在物流和安全方面仍然存在巨大的挑戰(zhàn)。從供應(yīng)鏈的角度來看,兩個(gè)最大的問題是將報(bào)廢的電池從處理場(chǎng)所運(yùn)輸到回收設(shè)施。如果需要長(zhǎng)途運(yùn)輸或國(guó)際運(yùn)輸,這可能是昂貴的。
第二個(gè)挑戰(zhàn)是安全問題:1000磅重的電動(dòng)汽車是高度易燃的,當(dāng)運(yùn)輸電動(dòng)汽車電池時(shí),有嚴(yán)格的標(biāo)簽、包裝和專業(yè)物流公司的選擇規(guī)定。
CAS:而這是在電池到達(dá)回收廠之前, 鋰電池的回收成本高且危險(xiǎn)。
有一個(gè)人非常了解這些挑戰(zhàn),他就是鋰離子回收廠的專家Zachary Baum。Baum是CAS的一名科學(xué)內(nèi)容工程師。該協(xié)會(huì)的部分工作是分析科學(xué)知識(shí),以挖掘并揭示和突破那種看不見的聯(lián)系。
Baum擁有美國(guó)俄亥俄州立大學(xué)的無(wú)機(jī)化學(xué)博士學(xué)位。在CAS,他將他的跨學(xué)科背景應(yīng)用于光化學(xué)和能源技術(shù)文獻(xiàn)的分析。他非常了解鋰電池的回收是多么復(fù)雜。
Baum說:"建設(shè)鋰電池回收廠的主要復(fù)雜問題是確保設(shè)施的安全運(yùn)輸,最大限度地提高回收金屬的經(jīng)濟(jì)價(jià)值,以及從科學(xué)和工藝的角度解決設(shè)計(jì)的可變性。平衡這些問題會(huì)使電池回收在環(huán)境效率和盈利方面都非常困難"。
他補(bǔ)充說:"除了安全和經(jīng)濟(jì)地將大型鋰電池運(yùn)送到回收設(shè)施的物流挑戰(zhàn)之外,主要的挑戰(zhàn)是有效地提取最有價(jià)值的金屬。這是一個(gè)涉及拆解、分離和回收的過程,需要大量的科學(xué)、工程和設(shè)施投資,以實(shí)現(xiàn)大規(guī)模的盈利。
鋰電池的制造沒有考慮到回收問題
Baum透露,鋰電池的設(shè)計(jì)通常沒有考慮到拆卸和回收,因此通常需要將設(shè)備整體粉碎以提取最有價(jià)值的材料。
他說:"電池中使用的粉末狀固體材料必須根據(jù)物理和化學(xué)特性的細(xì)微差別進(jìn)行分離。與這些物理和化學(xué)分離相關(guān)的成本對(duì)于潛在的電池回收商來說是一個(gè)相當(dāng)大的進(jìn)入障礙。"
在一個(gè)較好的方面,Baum說,回收背后的科學(xué)正在迅速發(fā)展,并正在幫助簡(jiǎn)化這一過程,使其更有效、更安全,并將對(duì)環(huán)境的影響降到最低。
鑒于這一切,關(guān)于鋰電池的一個(gè)關(guān)鍵問題是:如果它們的回收如此困難和昂貴,我們?yōu)槭裁催€要使用它們?
Baum說:"鋰電池是一個(gè)受歡迎的選擇,因?yàn)樗鼈儽绕渌愋偷碾姵赜袔讉€(gè)優(yōu)點(diǎn)。它們提供最高的能量密度,提供更多的電流。它們也更容易維護(hù),并且有很長(zhǎng)的保質(zhì)期"。
特斯拉擁護(hù)新的電池技術(shù)
他還說,雖然鋰電池確實(shí)含有鎳、鈷和錳,但它們比今天大多數(shù)車輛中的鉛酸電池毒性更小。"此外,這些金屬如果得到適當(dāng)?shù)幕厥眨陀锌赡鼙3制湓倮玫膬r(jià)值。"
展望未來,Baum認(rèn)為新興的電池技術(shù)現(xiàn)在正幫助生產(chǎn)磷酸鋰鐵(LFP)陰極,這種陰極不含鎳或鈷。
"創(chuàng)新正在創(chuàng)造更便宜、更穩(wěn)定和更少風(fēng)險(xiǎn)的解決方案,以解決這一挑戰(zhàn)的電力和回收方面。特斯拉最近宣布將在他們的低檔汽車中改用這種技術(shù)。這些進(jìn)展將推動(dòng)未來鋰離子電池回收的經(jīng)濟(jì)性。"Baum最后補(bǔ)充說。

