科学家们找到了一种更环保的回收电动汽车电池的方法

本网编辑 2025-11-21

莱斯大学的工程师们于2025年11月19日开发了一种更清洁的方法，通过在紧凑的电化学反应器中对废弃的阴极材料进行充电，生产出高纯度的氢氧化锂，从电动汽车电池中回收锂。

这种新方法避免了标准的能源和化学密集型过程，如熔炼或将材料溶解在高酸性溶液中，减少了浪费和对环境的影响。

这一创新有助于解决当前锂供应链的主要缺陷，包括与中国市场主导地位相关的地缘政治风险，以及开采过程中用水和化学污染造成的巨大环境成本。

随着越来越多的电子设备达到其使用寿命并最终被填埋，电子垃圾是一个巨大且迅速增长的问题。

如今，电子垃圾是地球上增长最快的固体废物流。

寻找新方法为旧电子产品注入活力，或者收集它们有价值的部件进行升级回收，比如昂贵的金属和稀土矿物，这不仅对关闭这种浪费的循环至关重要，而且对科技制造业来说也可能是一个巨大的经济优势。

其中一项最新的创新解决了巨大且不断增长的电子废物流——电动汽车电池——创造了一种新的锂原料，以更经济、更环保的方式。

根据联合国全球电子垃圾监测，2022年，全球丢弃了6200万吨电子产品，其中估计含有11亿公斤铜、19亿公斤镍和11亿公斤铝。

所有这些都是清洁能源技术和基础设施所必需的金属，其开采成本高昂且对环境有害。

但在这数十亿公斤的金属中，只有20%得到了回收，因为回收金属的成本仍然高于提取新金属的成本。

这种浪费的规模，以及它与当前对相同材料的需求趋势的不匹配，是惊人的。

越来越多的人认识到，强大的回收和废物管理计划将是安全、有效和环保的可再生能源行业的必要组成部分。

然而，私人投资和公共政策在实际解决问题方面进展甚微。

但科学家们一直在努力解决这个问题，探索新的方法，以一种成本效益高、商业上可行的方式回收和升级电子垃圾。

在这些创新中，最近最有前途的一项是，莱斯大学的一个工程师团队对传统的锂回收方法进行了调整，找到了一种更清洁的方法，从废旧电动汽车电池中收集“白金”。

根据Tech Xplore 11月份的一份报告，该团队没有使用标准的能源和化学密集型锂回收过程，通常需要在高酸性溶液中熔炼或溶解被称为“黑块”的碎电池材料，而是开发了一种更清洁的方法，通过给废弃的阴极材料充电，将锂离子引入水中，在那里它们与氢氧化物结合，形成高纯度的氢氧化锂。

这是一个基本的问题：如果给电池充电可以把锂从阴极中取出，为什么不利用同样的反应来回收呢？

通过将这种化学反应与紧凑的电化学反应器相结合，我们可以清洁地分离锂，并生产出制造商想要的盐。

这种方法——最近发表在科学杂志《焦耳》上——可能会被证明对该行业具有重大颠覆性，因为目前的锂供应链存在许多关键缺陷。

锂供应目前由中国主导，这导致了重大的地缘政治风险和痛点。

仅中国就占全球稀土矿金属精炼的85- 90%，其精炼厂供应全球68%的钴、65%的镍和60%的电动汽车电池级锂。

因此，全球每4个电动汽车电池中就有3个是中国制造的。

除了担心这种单方面控制会降低供应链的稳定性和复原力外，锂提取还涉及重大的环境和公共卫生权衡。

提取一吨锂需要大约50万升水，而提取和提炼锂的化学物质会污染剩余的水资源。

因此，关闭电动汽车电池中锂的循环将产生多种协同效益。

直接生产高纯度氢氧化锂缩短了生产新电池的路径。

这意味着更少的加工步骤，更少的浪费和更有弹性的供应链。”

本文内容来源于新能源技术与装备，责任编辑：胡静，审核人：李峥