发布于:2023-03-07 13:27 阅读次数:
显然,未来不太可能有足够的锂来满足电池的需求,汽车制造商和能源公司正在探索回收和再利用锂离子电池的方法。然而,该行业高度不发达,缺乏监管框架来确保一套统一的电池回收标准,需要更多的资金来支持其扩张。
在消费者层面,在美国,环境保护署(EPA)要求使用锂离子电池的人不要将其与普通垃圾一起扔掉。给出的理由是为了保存电池中发现的关键矿物质,如钴、石墨和锂。他们还警告说,如果它们被打破,将成为火灾隐患。
美国环保局要求消费者将旧锂离子电池送至有资质的电池电子回收公司,而不是放入市政回收箱,但这一建议很少被采纳。很多家庭不当丢弃锂离子电池,或者保存多年,存放在不用的电子设备中。这种情况不太可能发生在较大的电池上,比如电动车的电池,但在手机、笔记本电脑等电子设备上肯定会发生。
锂离子电池的回收面临许多挑战。首先,现在这些电池无处不在,这意味着有必要提高公众对电池回收的意识,每个城市、州或国家都不一样。其次,电池回收设施并不总是存在。美国地质调查局最近的一份报告显示,北美和欧洲约有24家公司回收锂电池,但在国家或地区层面的电池回收方面几乎没有协调。第三,建立有效和协调的锂离子电池回收方法成本高昂,需要新的基础设施和专业知识来确保关键矿物的保护和再利用。
然而,扔掉这些电池的成本也很高,因为我们失去了支持绿色转型所必需的矿物质。由于全球采矿活动有限,以及这些矿物的供应链不完善,如果不回收利用,我们不太可能有足够的矿物来满足未来几十年所有电池的需求。
电池回收的未来充满希望,一些研究表明,回收的锂离子电池甚至可能比新电池表现更好。由于缺乏电池回收资金,创新直到最近才开始出现。以前,制造商担心回收电池可能质量差,寿命比新电池短。然而,最近的进展表明,这种担心是没有根据的。《焦耳》(焦耳)杂志2022年的一份报告显示,通过翻新最昂贵的组件和提供适当的电压,阴极——锂离子电池的回收可以非常有效。
创新不止于此。上个月,劳伦斯伯克利分校的科学家宣布,他们发现了一种更安全、更便宜的回收锂离子电池的方法,使用了一种新材料,并且只使用了水。电池需要像胶水一样的粘合剂来粘合带正电的阴极和带负电的阳极(传导电流)。然而,一种新材料可以提供快速释放的粘合性能,这需要在溶解于含有氢氧化钠的室温碱性水中之前将部件固定在一起。这使得电池金属从溶液中过滤出来,风干而不燃烧。
现在世界各国政府都看到了电池回收的潜力,美国能源部(DoE)将其视为绿色转型的关键。上个月,美国能源部向电池回收公司Li-Cycle提供了3.75亿美元的有条件贷款,用于在纽约罗切斯特附近开发一家材料厂。随着2022年锂的价格大幅上涨,随着需求增加和供应约束变得明显,政府正在寻找替代方法来获得锂,包括电池回收。罗切斯特工厂将是Li-Cycle在北美的第四家工厂,但与其他工厂不同的是,该工厂不仅会加工电池材料,还会将回收的产品转化为新电池的材料。
一旦投入运营,该工厂预计将回收足够20万辆电动汽车使用的电池,并生产8500吨碳酸锂,以及硫酸镍和硫酸钴。Li-Cycle的联合创始人兼首席执行官Ajay Kochhar说:“回收是一种未被认识到或被忽视的供应需求减少器。”
他补充说,“我认为我们当然既需要一次资源,即矿源,也需要二次资源.每个单位包括锂、镍和钴。我相信,随着IRA的覆盖,以及围绕这些材料采购的企业目标的覆盖,回收将变得非常重要。”Cochal认为,在未来十年,电池回收可以满足市场对电池级锂、镍和钴10%至20%的需求。
虽然扩大采矿活动是确保在绿色转型中向市场稳定供应锂和其他重要矿物的关键,但电池回收也将发挥关键作用。随着最近技术和回收工艺的创新,政府更愿意投资电池回收,以确保旧电池中发现的关键矿物质不会被简单丢弃,这为锂离子电池制造的回收带来了希望。