现在新能源汽车之所以能够被称为绿色能源汽车,除了实现零排放以外,就是因为锂电池中含有的贵金属等有害物质被大大降低了,但并不代表不存在。三元锂电池中依然还有铬、镍等重金属成分,而电池中必定要有的电解液也会使土壤碱化。


据估算显示,动力电池的退役潮即将在今年爆发,如果每个安装在新能源汽车上的动力电池按照 70%的能量比进行梯次利用的话,那么在 2020 年我国将会有 6 万吨的废旧锂电池等待处理。


 
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如今的锂电池回收市场是令人担心!


而近日有一则好消息,据外媒报道,2019 年的诺贝尔化学奖由三位在可充电锂离子电池研发方面的先驱获得,而如今此种电池随处可见,是电动汽车的重要组成部分。但是锂却很罕见,通常只在地壳中能够发现少量。同时,回收锂也很难实现盈利。事实上,电动汽车车主还需要花钱回收汽车电池。


 
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不过,现在挪威科技大学(NTNU)的一个研究小组与挪威工业界合作,以解决该问题。NTNU 化学工程系的博士后研究生 Sulalit Bandyopadhyay 表示:“我们的目标是从电动汽车电池中回收 100%的锂。” 目标是利用湿法冶金术(hydrometallurgy)从电动汽车中回收锂,即首先要将原材料溶解在水中,然后想要提取的物质会沉淀下来。挪威的公司在这方面拥有丰富的经验,曾用该工艺提取镍和锌等。


不过,挪威电动汽车中的锂却无法被回收。在很长一段时间内,此类电池都被送往中国进行回收,现在中国人不再接受西方的垃圾。因此,挪威电动汽车的电池被存储在桑讷菲尤尔市,在此处被拆解之后运往欧洲、北美和亚洲进行进一步的分类和回收。


在欧洲,此类电池通常会被送到比利时、德国或加拿大的回收工厂。原材料被焚烧,电池中的铜和镍会被回收。不过在焚烧的过程中,也会失去锂。因此,需要研发新方法回收锂。而湿法冶金术就非常有前景,而且在一定程度上也得到了应用,虽然尚未被用来提取锂。


 
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研究团队正致力于研发一项工艺,以从“黑色物质”(black mass)中回收锂、镍和钴。黑色物质是一种黑色粉末,由电池中的活跃物质构成,也就是电极中的物质。此种材料的成分取决于用来制造电芯的化学成分,通常包括镍、钴、锰、锂和碳。


现在,研究人员正在研究两种不同类型的电动汽车电池,日产聆风电动汽车的电池和方形电池。该项目名为锂电池回收(LIBRES – Lithium Battery Recycling),挪威海德罗公司(Norsk Hydro)和 Glencore Nikkelverk 公司也参与了该项目,这两家公司在湿法冶金术方面拥有多年的经验。此外,研究团队还与芬兰矿业公司 Keliber 合作。Keliber 的部分股份由挪威人拥有,希望为国际电池市场生产氢氧化锂。


Bandyopadhyay 表示:“现在,回收电动汽车电池中的锂尚无法实现盈利,不过彭博社的一份报告显示,这种情况在未来几年会发生改变。”


目前回收锂的利润率较低主要原因在于量还是太少。通常,电动汽车电池的寿命为 10 年左右,意味着大多数此类电池仍然可以工作。不过,在未来几年内,电动汽车的数量会越来越多,挪威的废旧电池数量也会急剧上升,回收电池也会赚更多的钱,因此首先要准备好回收技术和设备。


Bandyopadhyay 表示:“研究除锂以外的金属的回收也很重要,因为几年后,汽车电池可能会使用与现在完全不同的金属。”