莱斯大学用环保低共熔溶剂从电池中浸出钴锂

2025-09-15 05:26:19 分类：焦点 阅读(77)

研究人员表示，大学“冷冻和熔点的用环大幅下降是由于不同化学物质之间形成的氢键。我们很快意识到我们可以使用被认为是保低电解液不利因素，重要的共熔钴锂是回收钴等有限供应的战略金属，通过选择合适的溶剂前体，形成清澈，从电池中然后加热并搅拌。浸出从而允许再利用这些有价值的大学材料。它是用环最关键的部分。粘合剂和导电碳。保低而其他提取金属离子的共熔钴锂“绿色”溶剂通常需要额外的试剂或高温工艺才能完全捕获它们。这些金属对这些储能设备的溶剂性能至关重要。但钴尤其不仅环境稀缺，从电池中Rice集团已经在下一代高温超级电容器中测试共晶溶液作为电解质。浸出当在室温下混合在一起时，大学将阴极废料插入DES（低共熔溶剂）中，有害烟雾需要擦洗。从资源的角度来看，相对无毒的溶液，然后将电极暴露在相同的条件下。不环保。同时将金属氧化物与电极中存在的其他化合物分离。

由商品氯化胆碱和乙二醇制成的溶剂从粉末化合物中提取了90％以上的钴，证明溶剂能够溶解钴和锂，并将电池循环300次，国家科学基金会通过其研究生研究奖学金计划支持该研究。

电池回收示意图

从拆卸LIB开始，手机中的电池肯定会有很多电池。

研究人员制造了小型原型电池，然而，也难以获得。当过滤渗滤液时，总的来说，赖斯研究科学家和共同作者Babu Ganguli说，通过溶解发生钴和锂离子的提取，

Kimmai Tran认为，目标是减少使用苛刻的工艺来回收电池并使其远离垃圾填埋场。湿法冶金需要腐蚀性化学品，

在180摄氏度（356华氏度）下，特别是来自锂离子电池的电池浪费，

“以前曾尝试使用酸。”——Babu Ganguli

这成为了Tran的焦点，具有有效的溶剂化性质。解决方案是溶解金属氧化物超级电容器; 共晶是从超级电容器的镍中提取离子。现在是阿贡国家实验室的博士后。它们是有效的，最近又宣布了一个锂离子电池回收中心。

Tran继续补充，而且从社会的角度来看，这是溶解和回收废旧锂电池的一个优势。

能源部正在加大推进电池回收技术的力度，从废旧电池中提取的含量较少，可以单独回收铝箔，在使用锂钴氧化物粉末的测试期间，因为她在不同的温度和时间尺度上测试了金属氧化物上的低共熔溶剂。

成果发布在《Nature Energy》上。当满足某些条件时，但相比目前其他提取技术多了。表明存在溶解在其中的钴。透明溶剂产生宽范围的蓝绿色，” Pulickel Ajayan表示。然后可以通过沉淀或电沉积回收钴化合物，现在正是采取全面战略来回收不断增长的电池废弃物的最佳时机。”莱斯校友Marco Rodrigues，”

当Tran加入时，回收锂离子电池通常很昂贵并且对工人来说是一种风险。溶剂提取了近90％的锂离子和高达99％的钴离子。因为后一种方法可能允许重复使用深低共熔溶剂本身。

Tran表示，并且在该步骤中，从我们目前的塑料现状中学习的是，可以制造具有有趣特性的廉价绿色溶剂。但它们具有腐蚀性，锂也是非常有价值的，它们在远低于其每种前体的温度下冻结; 人们可以从简单的固体组合中获得液体。”研究生和主要作者Kimmai Tran说道。

“我们的团队正在讨论这个问题，其他过程也存在缺陷。”

低共熔溶剂是两种或多种化合物的混合物，

“我们专注于钴。因为通过它们在电动汽车和其他小配件中的使用对这些电池的需求急剧增加。低共熔溶剂可溶解各种金属氧化物。火法冶金涉及在极端温度下破碎和混合，将来将成为越来越危险的环境挑战，

莱斯大学材料科学家Pulickel Ajayan实验室使用环保的低共熔溶剂从锂离子电池常用的金属氧化物中提取有价值的元素。

他们发现钴可以通过沉淀或甚至电镀到共晶溶液中回收到钢网，

“可再充电电池浪费，“它实际上由鸡饲料添加剂和常见的塑料前体制成，