<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(guò)掃描電子顯微鏡觀察到的閃蒸回收的陽(yáng)極顆粒。這些顆粒是從鋰離子電池中回收的，并通過(guò) 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(yáng)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(lái)自商用電池的閃光粉末陽(yáng)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(yáng)極分解無(wú)機(jī)鹽，包括鋰、鈷、鎳和錳。這些可以通過(guò)用稀鹽酸處理來(lái)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(shuō)。這給環(huán)境帶來(lái)了沉重的負(fù)擔(dān)，因?yàn)檫@些廢舊電池會(huì)被處理，陽(yáng)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(yáng)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(yáng)極。&rdquo;他繼續(xù)說(shuō)道。</p> <p><br />該實(shí)驗(yàn)室報(bào)告說(shuō)，閃爍的陽(yáng)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(yáng)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(guò)程中回收的材料相比，這有助于提高它們未來(lái)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(yáng)極廢料將花費(fèi)約 118 美元。他們證明，閃蒸回收陽(yáng)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(yáng)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(yáng)極在 400 次充電循環(huán)后保留了超過(guò) 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(guò)的石墨陽(yáng)極，我們相信陰極、電解質(zhì)及其混合物可以通過(guò)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(shuō)。</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(guó)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>