使用單個階段過程實現的電池陰極的處置

伊利諾伊州Granger工程師開發的新電池回收方法從電池的舊陰極中取出了微薄的昂貴金屬，並在一步之內將其覆蓋在新的陰極上。與當前使用的任何處理過程相比，結果更實惠，對健康的有效性更低，對健康的風險較小。

電池的陰極 – 電池的積極部分，有助於儲存電能 – 通常需要稀有的昂貴金屬，例如鈷。因此，開發有效手段以處置陰極恢復其運行所需的金屬非常重要。

伊利諾伊大學Urbana-Shampein的Granger工程學院的研究人員發明了一個單階段的過程，用於同時從舊陰極中提取金屬並創建新的陰極。

研究人員專注於鋰鈷的氧化物，是手機和筆記本電腦電池中使用最多的材料，研究人員證明，一種電化學過程可用於將材料從發達的終端中溶解並應用於新的終端。

如何 報告 在雜誌中 改進的功能材料新過程是一條第八道路，效率比通常的處理過程少50％。

“我們的流程是一步的事實使整體差異，因為材料需求不到其他回收過程的需求的一半，”工程工程和生物分子工程研究生兼研究的領先作者Yar Sederholm說。

“我們與工業和公司係統部的同事合作，以分析規模上對該過程環境的成本和影響。在每個考慮方面，該因素都比我們的流程更好。”

伊利諾伊州的工程教授和工程教授，該項目的工程學教授保羅·布朗（Paul Brown）說：“目前處置卡托達電池的處置方法包括太多階段。必須使用化學反應破壞，分裂和清潔，然後使用化學反應進行改革，然後用新電池的新組件覆蓋。

“這些過程需要大量的能源和化學投入，這增加了成本，環境傷害的潛力和人類健康風險。”

塞德霍爾姆（Sederholm）回憶說，新過程的想法是由與布朗的假設討論引起的。

塞德霍爾姆說：“我們的研究小組與電動衛生設施廣泛合作 – 電荷用於將材料放在基板上的機制 – 並具有重要的研究基礎設施。”

“一旦我們有了一個想法：如果有可能進行電氣製裁，相反，它也應該是真的。應該使用電力來溶解塗層。因此，我去了實驗室，以正確的決定和壓力安裝了所有東西，以及在陰極上塗上氧化鈷的塗層，立即來了。”

由於所需的金屬已經從去除過程中溶解在溶液中，因此將新陰極插入溶液中，其用電力塗層是下一個邏輯步驟。整個回收過程 – 可再現的有價值的金屬並在新產品中重新使用 – 在一個化學浴中起到一個階段，一個反應。

為了評估新階段方法的總成本和影響力，研究人員轉向工程和工程工程師伊利諾伊州工程師“工業和企業系統”的同事：研究生Zheng Liu和Pinfeng Van教授。

他們確定新方法超過了四個指標當前使用的所有方法：經濟效率，環境影響，對資源的影響和對人類健康的風險。

該研究集中在氧化鈷鋰的陰極上，因為其在消費電子中的流行率，但Sederholm計劃將這些結果擴展到其他陰極化學數據。

他說：“根據鎳和錳的氧化物，有許多電池，它們對工作有不同的要求。”

“此外，陰極和陽極都可能包含附著的添加劑，例如聚乙烯菌 – 氟化物（PVDF），在釋放到環境中時可能有害。我們希望看看我們是否可以軟化分配的數字，甚至還原其他添加劑以重複使用。”

Sederholm，Brown和Illinois Graininger Engineering Matierialiation Science和Arghya Patra的工程研究人員提交了從這項研究獲得的國際技術專利。