鋰電池市場日益壯大的今天,千萬不要忽視有害金屬的回收!
據(jù)外媒報(bào)道,德國商業(yè)報(bào)紙《Wirtschaftswoche》的一篇報(bào)道證實(shí),與大眾(Volkswagen)汽車電池的鈷含量相比,特斯拉Model3車型電池的鈷含量低了四倍以上,表明了傳統(tǒng)汽車向電動(dòng)汽車過渡仍有很長一段路要走。
大眾電池卓越研究中心(CenterofExcellenceforBatteryCells)主任FrankBlome表示,大眾I.D.3車型(之前名為IDNeo)的電池含有12%至14%的鈷。相比之下,特斯拉去年成功將Model3車型電池的鈷含量降至2.8%。自此之后,特斯拉一直在繼續(xù)研究電池,表明目前迭代的特斯拉電動(dòng)轎車中電池的鈷含量甚至更低。
鈷是電動(dòng)汽車電池中最具爭議的成分之一,部分原因是一些鈷礦的工作條件很惡劣。該問題引起了寶馬(BMW)等老牌汽車制造商的關(guān)注。最近,寶馬宣布將不再從剛果共和國(theRepublicofCongo)購買任何鈷產(chǎn)品。剛果有些鈷礦使用童工,因而臭名昭著。此外,大眾集團(tuán)為其供應(yīng)商制定了一套嚴(yán)格的指導(dǎo)方針,承諾只使用“清潔”原產(chǎn)地的產(chǎn)品。
盡管特斯拉和大眾電池的鈷含量差距仍然很大,但是Blome表示,大眾仍在尋求改進(jìn)電池,而且補(bǔ)充表示大眾下一代電池的鈷含量預(yù)計(jì)是目前電池鈷含量的一半。
特斯拉在市場上所具備的最強(qiáng)大的優(yōu)勢(shì)之一就是其精通電動(dòng)汽車電池。特斯拉已經(jīng)在電池領(lǐng)域開展了10多年的研究,已經(jīng)領(lǐng)先競爭對(duì)手很多年。去年,咨詢公司BenchmarkMineralIntelligence的一項(xiàng)研究得出結(jié)論,從早期的ModelS車型到目前的Model3車型,特斯拉能夠?qū)⒚靠钴囆偷拟捪牧科骄档?9%。
特斯拉首席執(zhí)行官埃隆馬斯克(ElonMusk)表示,特斯拉的目標(biāo)是要讓電池幾乎不使用鈷。該公司在2018年第一季度UpdateLetter中強(qiáng)調(diào)了Model3車型電池的高能量密度。Model3車型中使用的電池是所有電動(dòng)汽車中能量密度最高的電池。特斯拉通過顯著降低每個(gè)電池組中的鈷含量,同時(shí)增加鎳含量,使電池保持了良好的熱穩(wěn)定性,實(shí)現(xiàn)了高能量密度。特斯拉的鎳-鈷-鋁陰極化學(xué)產(chǎn)品的鈷含量已經(jīng)低于其他電池生產(chǎn)商的下一代陰極的鎳鈷鋁比,即8:1:1。
這成為了Tran的焦點(diǎn),因?yàn)樗诓煌臏囟群蜁r(shí)間尺度上測(cè)試了金屬氧化物上的低共熔溶劑。在使用鋰鈷氧化物粉末的測(cè)試期間,透明溶劑產(chǎn)生寬范圍的藍(lán)綠色,表明存在溶解在其中的鈷。
在180攝氏度(356華氏度)下,當(dāng)滿足某些條件時(shí),溶劑提取了近90%的鋰離子和高達(dá)99%的鈷離子。
研究人員制造了小型原型電池,并將電池循環(huán)300次,然后將電極暴露在相同的條件下。證明溶劑能夠溶解鈷和鋰,同時(shí)將金屬氧化物與電極中存在的其他化合物分離。
他們發(fā)現(xiàn)鈷可以通過沉淀或甚至電鍍到共晶溶液中回收到鋼網(wǎng),因?yàn)楹笠环N方法可能允許重復(fù)使用深低共熔溶劑本身。
“我們專注于鈷。從資源的角度來看,它是最關(guān)鍵的部分。手機(jī)中的電池肯定會(huì)有很多電池。鋰也是非常有價(jià)值的,但鈷尤其不僅環(huán)境稀缺,而且從社會(huì)的角度來看,也難以獲得。”萊斯校友MarcoRodrigues,現(xiàn)在是阿貢國家實(shí)驗(yàn)室的博士后。
能源部正在加大推進(jìn)電池回收技術(shù)的力度,最近又宣布了一個(gè)鋰離子電池回收中心。國家科學(xué)基金會(huì)通過其研究生研究獎(jiǎng)學(xué)金計(jì)劃支持該研究。
















