英國機(jī)構(gòu)用超聲波回收電池 分離速度比舊方法快100倍

英國一家名為 The Faraday Institutio(以下簡稱 TFI)的機(jī)構(gòu)推出了一種利用超聲波震蕩原理分離出鋰電池中不同物質(zhì)的處理方式，以便電池回收產(chǎn)業(yè)者能夠更方便地對(duì)某些物質(zhì)進(jìn)行回收。

TFI 表示，這種新的物質(zhì)分離方式能夠以更高的速度將不同物質(zhì)分離開來，而且分離出來的物質(zhì)純度更高。

超聲波震蕩原理在其他一些領(lǐng)域也有所應(yīng)用，最典型的就是牙醫(yī)用到的洗牙器，洗牙器會(huì)通過施加高頻超聲波去除牙齒表面上的污漬，同時(shí)不會(huì)對(duì)牙齒本身造成過多損害。

一、實(shí)測(cè)對(duì) NCM 三元鋰電池有效分離速度比舊方法快 100 倍

TFI 認(rèn)為，阻礙電池材料回收再利用的最大障礙就是材料分離，即如何以快速、經(jīng)濟(jì)和環(huán)保的方式從廢舊電池中分離出鋰、鎳、鈷、錳等關(guān)鍵元素。

于是 TFI 與萊斯特大學(xué)和伯明翰大學(xué)展開了合作，最終推出了一種新的材料分離技術(shù)，這項(xiàng)技術(shù)的核心原理是通過超聲波震蕩原理實(shí)現(xiàn)材質(zhì)分層，將電極上的活性材料“炸掉”，只留下純鋁或銅。

TFI 表示，哪怕廢舊鋰電池也是“渾身都是寶”，里面的金屬元素是完全可以加以回收利用的。若果處理得當(dāng)，這些金屬甚至可以重新用到新電池的生產(chǎn)過程中去。那樣的話，電池廠商購買原材料時(shí)的花費(fèi)能降低 50% 左右。

目前，萊斯特大學(xué)和伯明翰大學(xué)的研究小組已經(jīng)在 NCM 三元鋰電池上測(cè)試了該技術(shù)，與以前的分離方法相比，這種使用超聲波從電極中分離出高價(jià)值材料的新方法的速度快 100 倍，更環(huán)保，并且回收材料的純度更高。

二、新方案不使用強(qiáng)腐蝕性溶液 最多回收 80% 原材料

當(dāng)前用于鋰離子電池回收的回收方法通常將報(bào)廢電池送入粉碎機(jī)或高溫反應(yīng)器，隨后用一系列的化學(xué)藥劑對(duì)電池“殘骸”進(jìn)行浸泡，再通過物理方法分離化學(xué)藥劑處理后的產(chǎn)物，收集可再利用的鋰、鈷、鎳和銅等材料。這樣的處理方法能源消耗量較高，且費(fèi)時(shí)費(fèi)力。

而 TFI 提出的處理方案中只是要求將電池拆解，人們無需將電池切碎。這樣的好處在于材料的提取率會(huì)更高，而且切割活動(dòng)本身可能浪費(fèi)掉的電能也被節(jié)省了。TFI 通過計(jì)算發(fā)現(xiàn)，從未經(jīng)切割的電池上能夠回收制造電池所用原材料的大約 80%。

拆解電池后，新方案會(huì)要求人們把陰陽兩極攤平，然后根據(jù)人們想要回收的物質(zhì)的不同，將陰極板與陽極板分開存放。

隨后，新方案會(huì)要求把電極板浸泡在水或者低濃度的酸溶液中，同時(shí)用超聲波發(fā)生器在薄片的正上方來回運(yùn)動(dòng)，直到可能被分離出來的鋰、鎳、鈷、錳等物質(zhì)都掉落在溶液容器中，而電極板被還原成一張普通的金屬板。

TFI 表示，新方案的另一個(gè)優(yōu)點(diǎn)是安全。原來的回收方案中，電極板往往會(huì)被浸泡在腐蝕性較高的濃酸溶液中，而有了超聲波發(fā)生器后，人們就不再需要準(zhǔn)備危險(xiǎn)性高的濃酸溶液了。

結(jié)語：新方案尚缺時(shí)間和市場(chǎng)認(rèn)證

根據(jù) TFI 的描述，新方案比舊方案更省時(shí)間、提取效率更高、安全性更有保障，幾乎沒有任何缺點(diǎn)?？墒牵琓FI 唯獨(dú)沒有提到采用新方案的成本，以及說放棄舊方案、轉(zhuǎn)用新方案的改造成本如何。

當(dāng)然，這項(xiàng)技術(shù)暫未推廣也可能是因?yàn)檫@項(xiàng)它還太新，還缺乏時(shí)間和市場(chǎng)的雙重驗(yàn)證，不少電池回收從業(yè)者都還持觀望態(tài)度。

目前，TFI 的研究人員已經(jīng)與幾家電池制造商和電池回收公司展開協(xié)商，TFI 希望從 2021 年開始逐步在一些企業(yè)的廠房內(nèi)部設(shè)立一套完整的回收機(jī)構(gòu)，讓更多人能夠切身了解到這項(xiàng)技術(shù)的優(yōu)越性。

至于這項(xiàng)技術(shù)能不能被大規(guī)模采納，恐怕只有時(shí)間能給人答案了。

關(guān)鍵詞： 回收 電池 超聲波 英國機(jī)構(gòu) 分離速度