<p><span class="h1">快速&ldquo;綠色&rdquo;工藝可使重要的電池組件恢復(fù)活力以供重復(fù)使用</span></p> <p><br />您佩戴了多少塊可充電鋰離子電池？你附近有多少？</p> <p>&nbsp;</p> <p><img src="https://info.compassedu.hk/sucai/content/1672131536629/1672131536629.jpg" width="540" height="457" /></p> <p><br />通過掃描電子顯微鏡觀察到的閃蒸回收的陽極顆粒。這些顆粒是從鋰離子電池中回收的，并通過 Rice 的閃光焦耳加熱工藝進(jìn)行處理。由旅游團(tuán)提供。</p> <p>&nbsp;</p> <p>可能不止幾個(gè)，它們非常適合為現(xiàn)代生活中所有重要的東西提供動(dòng)力：手機(jī)、手表、電腦、汽車等等。</p> <p><br />但是當(dāng)他們失敗時(shí)他們?nèi)チ四睦锸且粋€(gè)日益嚴(yán)重的問題。萊斯大學(xué)的科學(xué)家們相信他們有一個(gè)部分解決方案，該解決方案依賴于他們開發(fā)的獨(dú)特的&ldquo;閃光&rdquo;焦耳加熱工藝，可以從廢物中生產(chǎn)石墨烯。</p> <p><br />化學(xué)家James Tour的 Rice 實(shí)驗(yàn)室重新配置了工藝，以快速再生鋰離子電池中的石墨陽極材料，去除雜質(zhì)，以便它們可以反復(fù)使用。</p> <p><br />該實(shí)驗(yàn)室的工作出現(xiàn)在Advanced Materials中。</p> <p><br />來自商用電池的閃光粉末陽極回收了一些研究人員稱之為他們目前留下的&ldquo;驚人&rdquo;廢物積累。在短短幾秒鐘內(nèi)，一陣高能震動(dòng)從陽極分解無機(jī)鹽，包括鋰、鈷、鎳和錳。這些可以通過用稀鹽酸處理來回收。</p> <p><br />&ldquo;預(yù)計(jì) 2026 年鋰離子電池的產(chǎn)量將是 2017 年的五倍，而目前，只有不到 5% 的鋰離子電池被回收利用。&rdquo;2020 年推出石墨烯閃蒸工藝的圖爾說。這給環(huán)境帶來了沉重的負(fù)擔(dān)，因?yàn)檫@些廢舊電池會(huì)被處理，陽極會(huì)被燃燒以獲取能量或被送往垃圾填埋場(chǎng)。</p> <p>&nbsp;</p> <p><img src="https://info.compassedu.hk/sucai/content/1672131557161/1672131557161.jpg" width="540" height="202" /></p> <p><br />大米化學(xué)家使用閃光焦耳加熱從廢鋰離子電池中回收石墨陽極，成本約為每噸 118 美元。</p> <p>&nbsp;</p> <p>&nbsp;&ldquo;我們聲稱我們的工藝可以以更加環(huán)保和經(jīng)濟(jì)友好的方式回收關(guān)鍵金屬并修復(fù)陽極。&rdquo;他繼續(xù)說道。</p> <p><br />該實(shí)驗(yàn)室報(bào)告說，閃爍的陽極會(huì)降低固體電解質(zhì)界面 (SEI) 的性能，SEI 會(huì)傳導(dǎo)鋰離子，但也會(huì)使陽極免受有害反應(yīng)的影響。<br />閃蒸然后用離子可滲透的碳?xì)じ采w剩余的石墨顆粒，與通常在稱為高溫煅燒的耗時(shí)和能源密集型過程中回收的材料相比，這有助于提高它們未來的容量、倍率性能和循環(huán)穩(wěn)定性。</p> <p><br />該實(shí)驗(yàn)室估計(jì)，回收一噸未經(jīng)處理的陽極廢料將花費(fèi)約 118 美元。他們證明，閃蒸回收陽極在 32 華氏度下的恢復(fù)比容量為每克 351 毫安小時(shí)，優(yōu)于未經(jīng)處理或煅燒的回收陽極的倍率性能和電化學(xué)穩(wěn)定性。</p> <p><br />研究人員測(cè)試的回收閃光陽極在 400 次充電循環(huán)后保留了超過 77% 的容量。</p> <p>&nbsp;</p> <p><img src="https://info.compassedu.hk/sucai/content/1672131593559/1672131593559.jpg" width="225" height="275" /></p> <p><br />詹姆斯圖爾</p> <p>&nbsp;</p> <p><img src="https://info.compassedu.hk/sucai/content/1672131587452/1672131587452.jpg" width="225" height="275" /></p> <p>&nbsp;</p> <p>陳維銀</p> <p>&nbsp;</p> <p>&ldquo;除了用過的石墨陽極，我們相信陰極、電解質(zhì)及其混合物可以通過我們的方法有效回收或修復(fù)。&rdquo;該研究的第一作者、萊斯大學(xué)研究生 Weiyin Chen 說。</p> <p><br />共同作者是萊斯大學(xué)學(xué)術(shù)訪問者 Rodrigo Salvatierra；校友李天賜；研究科學(xué)家 Carter Kittrell；研究生 Jacob Beckham、Kevin Wyss、Nghi La、Paul Savas、Chang Ge、Paul Advincula、Phelecia Scotland 和 Lucas Eddy；以及博士后研究員 Bing Deng 和 Zhe Yuan。</p> <p><br />Tour 是 TT 和 WF Chao 化學(xué)主席，也是材料科學(xué)和納米工程教授。</p> <p><br />空軍科學(xué)研究辦公室 (FA9550-22-1-0526)、能源部國家能源技術(shù)實(shí)驗(yàn)室 (DE-FE0031794) 資助了這項(xiàng)研究。</p> <p>&nbsp;</p> <blockquote> <p>注：本文由院校官方新聞直譯，僅供參考，不代表指南者留學(xué)態(tài)度觀點(diǎn)。</p> </blockquote>