科研团队研制电池收回新技术，使用等离子体整理再生正极资料

跟着近年来电动汽车的高速增加，动力电池将迎来第一波退役收回潮，远景宽广的电池收回商场迫切需求更具本钱效益的收回技能。

近来，普林斯顿大学的研讨人员开发了一种低本钱、可持续的办法来运用旧电池制作新电池，并成立了一家草创公司Princeton NuEnergy。

Princeton NuEnergy的联合创始人兼CEO、普林斯顿大学机械与航空航天工程系博士后阎超表明：“人们乐意将搁置的废电池交给咱们，从咱们这儿收到新的正极原资料来制作新电池，比他们自己制作新电池的本钱更低。”

Princeton NuEnergy研讨人员开发的技能结合了不同范畴的专业知识，以处理一个长期存在的问题：如何将抛弃正极资料或许锂电池中含有钴、镍、锰和锂等元素的贵重资料转化为新的正极。

现在，收回锂电池的技能依赖于刺激性化学物质和高温、高能密集型工艺，以此将废旧电池分化为元素成分。这种工艺在商业上以环保的办法扩展规划一向具有挑战性。

与之相反，Princeton NuEnergy是以直接收回的方式对正极自身进行晋级和更新。该团队的办法能够康复运用过的正极大部分的结构和成分，包含钴和锂。据研讨人员介绍，这种生成新正极资料的办法可削减约70%的用水量、80%的能耗和排放量。

这种技能的中心在于运用低温等离子体，这是一种反响性极强的电离气体，能够其特性进行化学反响，以此去除正极粉末中的污染物。不然，处理这些污染物需求非常高的温度，并且会很多分化资料。该团队可在不损坏正极资料的情况下对其进行整理，详细办法为机械别离正、负极资料，并使正极粉末经过等离子体反响器以去除运用电池时发生的污染。

以往的电池收回技能需求经过机械损坏和熔炼电池资料别离出单个元素，或是将电池溶解在强酸中。这类依据酸的技能会发生很多金属，然后抵消了开始用于出产正极的一切作业。这些办法被以为是直接的，由于这仅仅将电池资料分化成元素成分，而不是将其重构、再生成新的电池资料。在废旧电池的运用周期中，会从正极资料中丢失一些锂，因而研讨团队将少数锂添加回再生出的正极粉末中，出产出比全新正极资料更廉价的资料。

“假如你有一块面团，你能够试着悄悄揉捏它并赋予它不同的结构，但基本上不要去管它。”Princeton NuEnergy联合创始人兼技能顾问Bruce Koel解释道，“你不该去损坏它或将其分化成面粉和黄油。”

现在美国只有约5%的废旧锂电池得到了收回。依据普林斯顿大学的美国净零排放研讨，想要在本世纪中叶到达净零排放，意味着电动汽车的数量将从今日的大约100万辆增加到2.1亿-3.3亿辆。电动汽车电池的运用寿命为5-10年，每辆车大约有3000个电池单元（详细取决于类型）。IHC Markit的剖析估计，现在约有100亿（约46.5万吨）废旧动力电池需求处理，估计到2025年这一数字将增加到290亿。

考虑到电池收回范畴的热潮，具有竞争性技能的公司或许会出现，Princeton NuEnergy正在寻求扩展出产规划。来自台湾的纬创绿色科技公司（Wistron Greentech）最近与其协作启动了一个试点项目，该公司是科技公司首要的废物处理商之一。

Princeton NuEnergy现在正在该公司德克萨斯州的工厂建造一条加工线，计划在2022年将产值提升到每天至少一吨。一条曾用于从电子产品印刷电路板中收回黄金的出产线将被改造为Princeton NuEnergy的电池收回加工线。从黄金到锂、钴等电池资料，这也表现了当下商场需求的改变。

“咱们以为，将该技能应用在一个真实的工业项目中会是一个巨大的时机，这将使咱们能够大规划收回和从头运用锂电池。”阎超说道。

Koel表明，扩展这一技能规划，不只能够缓解进口矿藏的供应链问题，还能够下降对过度挖掘区域的矿藏需求，这些区域的环境和劳工问题遍及较严峻。例如，正极的要害成分钴大多产于刚果，那里的采矿业存在很多童工问题。

现在，该团队研宣布的再生正极在小型扣子电池中的测验功能非常超卓。研讨人员期望在几年内持续进步收回才能，并从消费类电子产品电池扩展到电动汽车电池，乃至或许扩展到运用再生资料制作全电池。