中國科學(xué)院北京納米能源與系統研究所王中林院士、唐偉研究員團隊將材料接觸起電這一物理現象與催化學(xué)科交叉融合，提出接觸電致催化新機制，并開(kāi)發(fā)了一種綠色、經(jīng)濟、高效的鋰電池回收技術(shù)。近日，相關(guān)論文發(fā)表于《自然-能源》。
預計到2030年，全球廢棄鋰離子電池將達到200萬(wàn)噸/年，如果不能妥善處理，將帶來(lái)嚴重的環(huán)境問(wèn)題，對公眾健康構成極大威脅。目前，鋰電池回收方法主要有火法回收法、濕法回收法和直接回收法，這些方法都存在一定弊端。因此，有必要開(kāi)發(fā)一種高效、經(jīng)濟、綠色的回收方法，以滿(mǎn)足廢棄鋰離子電池指數級增長(cháng)的需求。
唐偉告訴《中國科學(xué)報》：“我們提出接觸電致催化回收鋰電池的新機制，該方法以日常生活中常見(jiàn)的沙子的主要成分二氧化硅作為催化劑，以機械能為驅動(dòng)，利用其與水接觸起電產(chǎn)生的電子轉移誘導產(chǎn)生超氧自由基、過(guò)氧化氫等活性物質(zhì)，還原電極粉末中高價(jià)態(tài)的金屬，從而實(shí)現鋰、鎳、錳、鈷等金屬的有效浸出?！?/p>
實(shí)驗表明，在90攝氏度、超聲6小時(shí)的條件下，鈷酸鋰電池中鋰的浸出率達到100%、鈷的浸出率達92.19%。對于三元鋰電池，在70攝氏度、6小時(shí)的條件下，鋰、鎳、錳、鈷的浸出效率分別為94.56%、96.62%、96.54%和98.39%。
“二氧化硅無(wú)須任何化學(xué)修飾，作為介電粉末催化劑成本低廉，符合大規模商業(yè)應用需求，而且只需通過(guò)簡(jiǎn)單的離心分離就可實(shí)現回收、循環(huán)利用，從而降低成本?！碧苽フf(shuō)。（記者張雙虎）
