萊斯大學材料科學家PulickelAjayan實驗室使用環(huán)保的低共熔溶劑從鋰離子電池常用的金屬氧化物中提取有價值的元素。研究人員表示，目標是減少使用苛刻的工藝來回收電池并使其遠離垃圾填埋場。

由商品氯化膽堿和乙二醇制成的溶劑從粉末化合物中提取了90％以上的鈷，從廢舊電池中提取的含量較少，但相比目前其他提取技術多了。成果發(fā)布在《NatureEnergy》上。

從拆卸LIB開始，將陰極廢料插入DES（低共熔溶劑）中，然后加熱并攪拌。通過溶解發(fā)生鈷和鋰離子的提取，并且在該步驟中，當過濾滲濾液時，可以單獨回收鋁箔，粘合劑和導電碳。然后可以通過沉淀或電沉積回收鈷化合物，從而允許再利用這些有價值的材料。

“可再電池浪費，特別是來自鋰離子電池的電池浪費，將來將成為越來越危險的環(huán)境挑戰(zhàn)，因為通過它們在電動汽車和其他小配件中的使用對這些電池的需求急劇增加。重要的是回收鈷等有限供應的戰(zhàn)略金屬，這些金屬對這些儲能設備的性能至關重要。從我們目前的塑料現(xiàn)狀中學習的是，現(xiàn)在正是采取全面戰(zhàn)略來回收不斷增長的電池廢棄物的最佳時機。”PulickelAjayan表示。

“以前曾嘗試使用酸。它們是有效的，但它們具有腐蝕性，不環(huán)保?？偟膩碚f，回收鋰離子電池通常很昂貴并且對工人來說是一種風險。”研究生和主要作者KimmaiTran說道。

Tran繼續(xù)補充，其他過程也存在缺陷?；鸱ㄒ苯鹕婕霸跇O端溫度下破碎和混合，有害煙霧需要擦洗。濕法冶金需要腐蝕性化學品，而其他提取金屬離子的“綠色”溶劑通常需要額外的試劑或高溫工藝才能完全捕獲它們。

Tran表示，低共熔溶劑可溶解各種金屬氧化物。“它實際上由雞飼料添加劑和常見的塑料前體制成，當在室溫下混合在一起時，形成清澈，相對無毒的溶液，具有有效的溶劑化性質。”

低共熔溶劑是兩種或多種化合物的混合物，它們在遠低于其每種前體的溫度下凍結;人們可以從簡單的固體組合中獲得液體。

KimmaiTran認為，“冷凍和熔點的大幅下降是由于不同化學物質之間形成的氫鍵。通過選擇合適的前體，可以制造具有有趣特性的廉價綠色溶劑。”

當Tran加入時，Rice集團已經在下一代高溫超級電容器中測試共晶溶液作為電解質。然而，賴斯研究科學家和共同作者BabuGanguli說，解決方案是溶解金屬氧化物超級電容器;共晶是從超級電容器的鎳中提取離子。