为什么锂离子电池的回收仍然有限?

创造者。UCSD雅各布斯工程学院--大卫-贝洛特  

版权所有。CC 3.0 - 加州大学圣地亚哥分校雅各布斯工程学院

市场分析师预测,到2025年,将有70.5万吨锂离子电池达到报废期。随着电池逐渐成为未来清洁能源的主力,这个数字将成倍增长,有可能达到 9百万吨/年 到2040年。尽管电池废弃物不断增加,但电池的回收率却相当低--目前估计仅有 5%.

为什么锂离子电池的回收率这么低?

尽管长期的环境和经济考虑激励了电池回收,但锂离子电池回收仍然相对年轻和不发达。有多种原因导致这一做法尚未起飞。

  • 更便宜的原材料

尽管回收的材料和新开采的材料一样可用,但原材料的价格有时也会受到影响。 比回收的材料更便宜. 钴就是一个例子。如果新鲜钴的价格更便宜,回收商将无法竞争,回收业务在经济上将不可行。新化学物质出现的可能性也威胁到回收业务。例如,如果钴被完全从电池中剔除,回收商将没有动力从电池废料中提取钴。如果其他使用不同材料组合的电池化学制品比锂离子电池更受欢迎,那么从废弃电池中提取材料的动力也会减少。

  • 复杂的化学成分 

材料的不同混合物也使电池回收变得复杂。尽管所有锂离子电池都含有锂,但其他成分可能有所不同。不同的电池可能含有镍、钴、铁、铝等金属。随着电池化学成分的不断变化,创建一个有效的提取过程是具有挑战性的,因为它们需要适应每一种将被回收的材料。反过来,这也会提高回收的成本,使其利润降低。 

  • 困难的过程

ǞǞǞ 锂离子电池的结构 这也给有效回收带来了另一个障碍。电池单元的组件--阴极、阳极、隔膜、电解液--通常紧密地缠绕或堆叠在一起,并且在设计上不容易被拆卸。也有不同的电池设计和配置。较大的电池组,如电动汽车的电池组,可以包含成千上万的这些电池,使这个过程更加复杂。每种电池设计都需要不同的拆卸过程和操作规模,再次使安排一个普遍有效的回收过程成为挑战。

电池回收的好处

尽管有这些挑战,电池回收仍然是一个值得的冒险。在环境方面,适当的电池废物处理可以防止有毒的电池材料泄漏到垃圾填埋场的地下,污染地面和水。此外,电池的不当处理会导致垃圾填埋场和废物管理设施发生火灾和爆炸。损坏的电池会引发热失控事件,从而造成危害。 

此外,增加再生金属的供应可以减少采矿的需要,也可以减缓材料的耗损。从长远来看,将回收材料纳入供应链,以保持电池部件的稳定供应,将更具可持续性。回收电池还可以减少对国外材料来源的依赖,降低电池以及电动汽车和其他设备的成本。 

随着电池在日常生活中变得越来越普遍,从家用产品到能源储存,电池废物应该得到妥善处理和照顾。各国政府正在努力增加对电池回收的激励,以创造更可持续的供应链,并减少电池使用量增加对环境的影响。私营公司和行业也在寻找创新的方法,通过降低成本和简化程序,使电池回收更加方便。  

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发布在

阿尔滨团队

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