3月21日,美國(guó)阿貢國(guó)家實(shí)驗(yàn)室(Argonne National Laboratory)獲得投資350萬(wàn)美元,以幫助加速美國(guó)的電池生產(chǎn)、降低成本、提供材料來(lái)源并減少電動(dòng)汽車(EV)電池對(duì)環(huán)境的影響。
圖片來(lái)源:阿貢國(guó)家實(shí)驗(yàn)室
電池對(duì)于為清潔能源經(jīng)濟(jì)至關(guān)重要。在交通領(lǐng)域尤其如此,到2030年,電動(dòng)汽車有望占所有新車銷量的一半。為了滿足這一快速增長(zhǎng)的需求,美國(guó)能源部(DOE)正在分配資金,以推進(jìn)美國(guó)國(guó)內(nèi)電動(dòng)汽車電池的回收再利用。
電動(dòng)汽車電池含有許多有價(jià)值的礦物和材料。如果不依賴進(jìn)口,美國(guó)目前無(wú)法生產(chǎn)足夠的礦物和材料來(lái)制造電動(dòng)汽車電池。未來(lái)幾十年,市場(chǎng)對(duì)鋰和石墨等關(guān)鍵電池組件的需求預(yù)計(jì)將增長(zhǎng)4,000%。如果不解決,這個(gè)問(wèn)題可能會(huì)限制清潔能源電池技術(shù)的開發(fā)和采用。
電池回收可以通過(guò)提供美國(guó)國(guó)內(nèi)電池材料供應(yīng)來(lái)解決這些問(wèn)題。不僅如此,電池回收還可有助于解決供應(yīng)鏈中斷和電動(dòng)汽車電池生產(chǎn)對(duì)環(huán)境的影響問(wèn)題,并可以鼓勵(lì)企業(yè)在美國(guó)生產(chǎn)電池。
美國(guó)能源部的阿貢國(guó)家實(shí)驗(yàn)室已成為電池回收領(lǐng)域的全球領(lǐng)導(dǎo)者。阿貢的科學(xué)家們開創(chuàng)了從舊電池中提取材料的新方法,以便回收和再次使用。他們還開發(fā)了最先進(jìn)的模型來(lái)評(píng)估電池壽命每個(gè)階段(從原材料開采到回收)的經(jīng)濟(jì)和環(huán)境影響。 阿貢在與工業(yè)界和其他國(guó)家實(shí)驗(yàn)室合作方面有著眾多成功的記錄。這些經(jīng)驗(yàn)也促成了阿貢與材料生產(chǎn)或回收行業(yè)的眾多合作關(guān)系,具體包括:
更快、更清潔的鋰提取
Lilac Solutions開發(fā)出從鹽水中提取鋰的新方法。與傳統(tǒng)方法相比,該方法可以將鋰回收率提高一倍,并顯著縮短生產(chǎn)時(shí)間,且對(duì)環(huán)境的影響達(dá)到最小。阿貢可以幫助Lilac更好地了解其新技術(shù)的潛力。
建造一個(gè)從粘土石中提取鋰的工廠
美國(guó)電池技術(shù)公司(ABTC)正在建造一個(gè)從粘土礦床生產(chǎn)氫氧化鋰的現(xiàn)場(chǎng)示范設(shè)施。其新技術(shù)有可能降低鋰生產(chǎn)的成本和對(duì)環(huán)境的影響。阿貢正在幫助ABTC對(duì)其技術(shù)進(jìn)行分析,估算生產(chǎn)成本和環(huán)境影響,并助力發(fā)現(xiàn)改進(jìn)機(jī)遇。
降低鋰離子電池回收的成本和環(huán)境影響
ABTC還與阿貢合作開展一個(gè)單獨(dú)的項(xiàng)目,即將在ABTC電池回收設(shè)施中優(yōu)化和測(cè)試新的先進(jìn)分離和處理技術(shù)。新技術(shù)有可能更好地工作并降低成本,同時(shí)使用更少的水并減少對(duì)環(huán)境的影響。
將電池回收與礦山廢物回收聯(lián)系起來(lái)
密歇根技術(shù)大學(xué)將與阿貢合作開展一個(gè)項(xiàng)目,旨在通過(guò)將回收與現(xiàn)有的礦山廢物回收工作相結(jié)合,解決電池回收過(guò)程中生產(chǎn)的材料成本和質(zhì)量問(wèn)題。如果成功,該項(xiàng)目可以減少25%的能源使用。它還可以幫助建立美國(guó)電池回收業(yè)務(wù),并從非常規(guī)來(lái)源提供所需的電池材料。
廢舊鋰離子電池直接回收
阿貢科學(xué)家還將與普林斯頓NuEnergy Inc.合作,為報(bào)廢鋰離子電池開發(fā)新的直接回收方法。如今,大多數(shù)電池回收涉及分解現(xiàn)有電池以提取生產(chǎn)所需的原材料。 直接回收使用電池組件而不分解化學(xué)結(jié)構(gòu)可以顯著降低成本,并提高材料性能。 它還減少了化學(xué)廢物并限制了與材料供應(yīng)鏈相關(guān)的風(fēng)險(xiǎn)。
擴(kuò)大用于電池直接回收的新型純化策略
加州大學(xué)圣地亞哥分校(UCSD)獲得資金來(lái)展示新電池回收技術(shù)。該技術(shù)將純化過(guò)程集成到再生中,以提高陰極材料的質(zhì)量,同時(shí)將成本降低高達(dá)80%。阿貢科學(xué)家將幫助加州大學(xué)圣地亞哥分校開發(fā)一個(gè)工作試點(diǎn),將有助于解決美國(guó)國(guó)內(nèi)陰極供應(yīng)有限的問(wèn)題。
首批進(jìn)入美國(guó)市場(chǎng)的電動(dòng)汽車已接近使用壽命。阿貢將開發(fā)回收電動(dòng)汽車電池和回收其中所含貴金屬所需的技術(shù),以便為未來(lái)的電動(dòng)汽車提供動(dòng)力。到2040年,將有近800萬(wàn)噸電動(dòng)汽車電池可供回收利用?;厥针姵孛磕昕梢詼p少多達(dá)1600萬(wàn)噸的排放,同時(shí)還可以為美國(guó)提供電池材料。