可回收/无毒电池

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IBM研究人员在IBM研究电池实验室工作,结合和测试独特的材料和配方,以实现更可持续的电池技术。 [来源]

大多数商业电池内部都有一些金属。常见的电池类型如锂离子电池、铅酸电池或镍镉电池含有一系列重金属。虽然不是所有的电池都有同样的毒性,但其中的某些材料会对健康、安全和环境造成担忧,特别是如果它们没有被妥善处理,打开后泄漏到土壤中。

电池内的金属可以被回收,循环利用,并在一定程度上重新使用,这取决于材料。然而,回收过程可能是复杂的、艰巨的,而且无利可图。随着能源储存的需求不断上升,人们一直在探索创造无毒和容易回收的替代品。从材料的提取到处理,理想的解决方案将是一个自始至终可持续的、环保的解决方案。

电池的毒性有多大?

电池在密封状态下一般是无害的。如果电池的结构没有被破坏,它们可以被安全地触摸和处理。然而,当暴露在人体或环境中时,电池内的金属可能是有害的。

锂离子电池本身是相对安全的。两种重金属,镍和钴,通常作为阴极的一部分被用于其中。在少量的情况下,它们是无害的。然而,随着大量的电池进入报废期并被扔掉,金属的积累会变得有毒,对人和环境造成危险。此外,由于它们是易燃物,它们也可能成为火灾隐患。 

在欧洲,锂离子电池不能被扔进垃圾填埋场,因为有毒性和爆炸的危险。

在美国,多个 回收厂起火 因为这些电池。当电池处于其他废物的重量之下时,电池可能会受损,引发热失控事件,最终起火。垃圾填埋场中的废物火灾也极难扑灭,而且可以燃烧多年。

自1910年代以来,铅酸电池一直在汽车中使用。虽然回收铅酸电池的过程已经相当成熟,但铅泄漏到环境中时是有害的。如果吸入或摄取,会导致发育问题,特别是婴儿和儿童。摄入镉的毒性甚至比铅更大。长期接触这种金属会导致呼吸道和肾脏损伤。

现在电池不是被回收了吗?

虽然所有铅酸电池中有90%被回收,但只有50%的锂离子电池被回收。这意味着大量的可重复使用的材料被浪费掉了。虽然有动力回收高需求和昂贵的材料,如钴或锂,但回收锂离子电池的过程是无利可图。目前。 回收的成本大于回收材料的价格. 除了锂、镍和钴,电池还可能包含锰、石墨、铜和铝。分离这些材料是一个漫长的过程,并不是所有回收的材料都可以重新用于电池。许多不同的公司正在努力完善这一过程,特别是随着越来越多的消费产品达到报废期。

然而,回收电池并不一定能解决所使用的材料的内在毒性问题。针对这一点,已经进行了研究以开发无毒的替代品。  电池测试设备 从阿尔宾那里得到的信息在这些努力中发挥了关键作用。 阿尔宾的 MSTAT LBT 细胞循环器有必要的精度,以 加快电池材料的开发.

电池可以是无毒的吗?

伦敦帝国学院的一个研究小组创建了一个 电池原型 它利用了塑料和盐水的薄膜。该原型可以在几秒钟内完成充电和放电。它使用低成本、无毒、不易燃的水基电解质,使其成为一种安全且易于回收的电池。 

尽管该原型目前能量密度较低,但由于其快速充电和放电的能力,它们可能有利于需要高功率密度但不一定是高能量容量的应用。这方面的一个例子是可再生能源电网存储。电池将能够快速充电并在必要时向电网释放能量。

其他研究正在研究开发 不含镍和钴的电池. 这种设计将取代阴极中的两种金属,并使用具有高闪点的安全液体电解质,减少对电池可燃性的担忧。

总结

围绕着这些金属的开采而产生的额外担忧,可以理解为什么要推动寻找更好的能源替代品。随着世界迈向一个更可持续和具有环境意识的社会,使用完全支持这一使命的材料并创造一个更安全的能源储存解决方案是至关重要的。

发布在

阿尔滨团队

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