近日,中國科學院北京納米能源與系統(tǒng)研究所王中林院士、王杰研究員團隊基于摩擦納米發(fā)電機的自驅(qū)動原理,構(gòu)建了廢舊鋰電池回收系統(tǒng)。該系統(tǒng)以摩擦納米發(fā)電機供電回收,可生成能直接利用的高純度碳酸鋰、磷酸鐵,并將部分回收材料用于制造摩擦納米發(fā)電機,實現(xiàn)材料和能量“雙循環(huán)”。
“我們整合了新型高效電化學回收體系、摩擦納米發(fā)電技術(shù)和回收產(chǎn)物再利用技術(shù)等,構(gòu)建了自驅(qū)動磷酸鐵鋰回收系統(tǒng)。”王杰表示,“和傳統(tǒng)回收技術(shù)相比,它在環(huán)保和經(jīng)濟效益方面優(yōu)勢明顯。”
研究團隊開發(fā)的回收系統(tǒng)采用電化學法氧化食鹽水,利用生成的次氯酸進行氧化還原,實現(xiàn)磷酸鐵鋰正極材料的回收。該方法回收的碳酸鋰和磷酸鐵純度分別達到99.70%和99.75%,還省去了高能耗、高排放的提純步驟,后續(xù)生產(chǎn)能直接利用。
更巧妙的是,該鋰電池回收系統(tǒng)基于摩擦納米發(fā)電機的自驅(qū)動原理,用摩擦納米發(fā)電機實現(xiàn)能源自給與系統(tǒng)自驅(qū)動。研究團隊借助摩擦納米發(fā)電機制備材料來源廣泛的優(yōu)點,通過合理利用電池的廢棄材料制造摩擦納米發(fā)電機,再將摩擦納米發(fā)電機作為電力補充,就能有效降低用電量,助力于提升系統(tǒng)的自驅(qū)動性能,實現(xiàn)材料和能量的“雙循環(huán)”。
“目前,該項技術(shù)處于起步階段,有很多地方需要進一步完善。”王杰補充說,下一步,研究團隊計劃完成更多鋰電池材料,包括封裝材料、電解液等的回收利用,最終實現(xiàn)鋰電池完全無害地回收利用。