韩国研发经济环保技术直接回收修复废旧锂离子电池阴极材料
正极材料在电池充放电过程中储存和释放锂离子,在发电过程中发挥着关键作用。
传统的电池回收方法是粉碎废旧电池,通过化学工艺提取锂、镍、钴等有价值的金属。但这个过程不仅消耗大量能源,而且会产生废水和二氧化碳。直接回收技术可以在不改变材料化学性质的情况下回收还原原始材料,但需要高温高压条件,工艺复杂。
研究团队开发了一种直接回收技术,可以通过简单的工艺直接修复废旧锂离子电池中的正极材料,克服了传统回收方法的局限性。这种创新方法可以在常温常压下进行。只需将用过的正极材料浸入回收液中,即可有效补充锂离子,使其恢复到原来的状态。
新技术的关键是使用原电池腐蚀恢复溶液。当两种不同的材料在电解质环境中接触时,会发生电偶腐蚀,导致一种金属选择性腐蚀以保护另一种金属。研究团队利用这种“牺牲”机制,创新地将这种现象应用于电池回收。
回收溶液中的溴与废旧电池中的铝接触时会引起自发腐蚀。在此过程中,腐蚀的铝释放电子,然后转移到废阴极材料上。为了保持电荷中性,回收溶液中的锂离子转移到正极材料。锂离子的这一过程使阴极材料恢复到原始状态。
此外,与需要拆卸废旧电池的传统方法不同,回收反应直接在电池内部发生,显着提高了回收过程的效率。
研究团队通过电化学性能测试证实,修复后的正极材料的容量与新材料相当。
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