研究人員。圖片來源：古斯塔沃·拉斯科斯基/萊斯大學(xué)

科技日報記者?張佳欣

發(fā)表在29日《高級功能材料》雜志上的一項最新研究中，美國萊斯大學(xué)研究人員描述了一種使用微波輻射和易于生物降解的溶劑進行選擇性鋰回收的快速、高效且環(huán)保的方法。研究結(jié)果顯示，新工藝可以在短短30秒內(nèi)回收廢舊鋰離子電池（LIB）陰極中多達50%的鋰，突破了LIB回收技術(shù)中的一個重大瓶頸。

目前，鋰這種銀白色金屬需求量很大，面臨供不應(yīng)求的局面。

傳統(tǒng)從廢電池中回收鋰的方法會對環(huán)境造成污染，且效率極低。這主要是由于回收過程中鋰受到污染和損失，同時回收過程能耗太大。由于鋰通常在其他金屬之后才會析出，研究人員試圖找出專門針對鋰的回收方法。

此次，研究人員使用氯化膽堿和乙二醇的混合物作為深共晶溶劑（DES）。他們此前已發(fā)現(xiàn)，在DES浸出過程中，鋰會被氯化膽堿中的氯離子包圍并被浸出到溶液中。

為了浸出鈷或鎳等其他金屬，氯化膽堿和乙二醇都必須參與該過程。在這兩種物質(zhì)中，只有氯化膽堿擅長吸收微波，于是研究人員將電池廢料浸入溶劑中，并用微波照射，從而能夠選擇性地從其他金屬中浸出鋰。

將微波輻射用于此過程類似于廚房微波爐快速加熱食物。能量直接傳遞給分子，使反應(yīng)比傳統(tǒng)加熱方法快得多。

使用微波工藝，研究人員發(fā)現(xiàn)浸出87%的鋰需要15分鐘，而通過油浴加熱獲得相同的回收率則需要12小時。這種突破性方法可極大改善鋰離子電池回收的經(jīng)濟性和對環(huán)境的影響，為解決日益嚴(yán)重的全球問題提供了可持續(xù)的新方案。

總編輯圈點

隨著新能源汽車數(shù)量越來越多，鋰離子電池的需求量也隨之水漲船高。傳統(tǒng)的鋰離子電池回收方法不僅效率低，還會造成資源浪費，帶來環(huán)境污染。此次，科研團隊帶來了一種全新的鋰離子電池回收方法——微波。將電池廢料浸入易于生物溶解的特殊溶劑，再用微波照射，也就是加熱，可用更短時間浸出更多的鋰——浸出87%的鋰只需要15分鐘。這種突破性方法能高效回收鋰，為困擾全球的鋰離子電池回收問題提供綠色、高效的解決方案。