據(jù)外媒報(bào)道,從廢舊車輛電池中分離有價(jià)值的金屬,需要用到特別的化學(xué)分離工藝。電池正極中含有鉆、錳和鎳等成分,這些金屬的開采成本都很高。多年來(lái),科學(xué)家們一直在尋找利用回收電池制造新電池的方法。

車用電池達(dá)到使用壽命極限時(shí),會(huì)被送入粉碎機(jī)切成小塊。從這些電池碎塊中分離出有用的化學(xué)物質(zhì)并非易事。研究人員釆用一種名為電容去離子化( capacitive deionization)的方法,利用鎳、錳和鈷中的電荷,將其從廢流中分離出來(lái)。工程師表示:“在物理、化學(xué)和電化學(xué)原理基礎(chǔ)上,各種分離方法的用途不同。在第一步的機(jī)械加工過(guò)程中，所能做的有限。因此,研究人員釆用薄膜、吸附劑和電容去離子技術(shù),以捕捉感興趣的化學(xué)物質(zhì)。

電池回收很復(fù)雜，因?yàn)椴煌囀褂玫碾姵仡愋鸵膊煌?。研究人員解釋道,“當(dāng)電池（鋰離子電池負(fù)極材料技術(shù)與設(shè)備研討會(huì)）被粉碎時(shí),所有的物質(zhì)混合在一起，如正極、負(fù)極、電解質(zhì)和隔膜。”在回收過(guò)程中,除了破碎較大的化學(xué)組件,還需要將其分離為基礎(chǔ)元素?！爸圃祀姵叵袷窃诖罱ㄒ蛔鶚?lè)高塔,用不同形狀的小積木塊搭成座塔。如果要重建，則需要全部拆開，才能得到想要的東西。

電容去離子法的優(yōu)勢(shì)之一在于靈活性。研究人員表示,通過(guò)控制流速和運(yùn)行時(shí)間,這種方法可以兼容不同的材料和不同的運(yùn)行策略?！巴ㄟ^(guò)控制材料及實(shí)施方式,確實(shí)可以控制正在分離的元素和化學(xué)品。除了電池回收,這種電容去離子工藝也可用于其他領(lǐng)域,如生產(chǎn)生物能源。在生物加工分離聯(lián)盟(Bioprocessing Separations Consortium中，來(lái)自六個(gè)國(guó)家實(shí)驗(yàn)室的研究人員組成團(tuán)隊(duì)，共同研究和開發(fā)將生物質(zhì)轉(zhuǎn)化為生物燃料的分離過(guò)程和技術(shù)。

研究人員表示:“在某些情況下,有一個(gè)轉(zhuǎn)換過(guò)程，然后是分離過(guò)程。這些反應(yīng)器產(chǎn)生的是由不同成分構(gòu)成的復(fù)雜混合物。研究人員必須分離和濃縮系統(tǒng)中的目標(biāo)產(chǎn)物，對(duì)其進(jìn)行催化升級(jí),以生產(chǎn)所需要的生物燃料。電池回收（全國(guó)鋰電池正極材料制備與實(shí)驗(yàn)室儀器裝備）技術(shù)以正電荷離子為目標(biāo)。與之不同的是，制造生物能源需要關(guān)注的是帶負(fù)電荷的分子。“本質(zhì)上來(lái)說(shuō),這種電容去離子化法就像是只爪子，將目標(biāo)分子挑選出來(lái)。”分離出來(lái)的化合物具有多種用途，可以轉(zhuǎn)化為碳?xì)浠衔锷锶剂希缈稍偕裼突蚩沙掷m(xù)航空燃料。研究人員已開始探討更有效的分離方式，以促進(jìn)實(shí)現(xiàn)可持續(xù)性交通。