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利用食用油和水从电池黑粉中可持续回收电池级金属氧化物

莱斯特大学的研究人员开发出一种创新方法，利用水中微量食用油形成的纳米乳液，从粉碎的电池中回收有价值的电池级金属氧化物。

研究表明，使用超声波能够产生稳定存在数周的油纳米液滴。人们发现，油纳米液滴可以净化通常被称为“电池黑粉”的电池废料，因为电池黑粉中含有碳（石墨）以及有价值的锂、镍和钴金属氧化物（镍锰钴三元材料，NMC）的混合物。油纳米液滴会附着在碳的表面，起到“胶水”的作用，将疏水性的石墨颗粒黏合在一起，形成漂浮在水面上的大型油-石墨聚集体，而有价值的亲水性锂金属氧化物则不受影响。只需撇去油-石墨聚集体，就可以留下纯净的金属氧化物。

目前的回收技术采用熔炉热处理的方式来烧掉不需要的石墨，这会增加电动汽车价值链的二氧化碳排放量；同时还会使用高浓度的腐蚀性酸，这些酸会把有价值的电池级金属氧化物还原成价值较低的电池前驱体材料，而电池最初正是由这些前驱体材料制成。

莱斯特大学开发的这种乳液技术实现了锂离子电池的短循环回收。与火法/湿法冶金方法不同，在这一过程中，回收材料的电池级晶体结构不会被破坏，并且能够直接将回收材料再制造为新的电池单元。这有望使电池供应链更具可持续性，并且成本更低。

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只有当回收途径是绿色且具有成本效益时，电动汽车和储能领域对电池的使用才能引领我们走向可持续的未来。据估计，全球有4000万辆电动汽车，并且大约有100亿台在用的手机、笔记本电脑和平板电脑，这些设备全部由锂离子电池供电。然而，由于缺乏相关法规，锂离子电池组在设计时并未考虑到可回收性。

阿尔蒂利姆公司签署向塔尔加公司供应回收石墨的谅解备忘录

塔尔加集团有限公司（Talga Group Ltd）已与阿尔蒂利姆公司（Altilium）签署了一份不具约束力的谅解备忘录，以确保能获得用于电动汽车电池负极产品的可持续石墨供应。根据该谅解备忘录框架，阿尔蒂利姆公司提议从2026年起的三年内，向塔尔加公司供应多达1.6万吨的回收石墨。

塔尔加公司正在瑞典建设欧洲首座天然石墨负极精炼厂，并正在开发一种回收石墨负极产品，以应对市场对这种关键材料日益增长的需求。

石墨是电动汽车（EV）电池中占比最大的成分，重量占比达25%至30%。随着电动汽车的快速普及，预计2023年至2030年间对石墨的需求将增长250%，到2030年全球石墨供应将出现77.7万吨的缺口。

目前，全球90%以上的石墨在中国精炼，中国于2023年对石墨实施了出口管制。这就需要创新的回收方法来确保锂离子电池生产所需的本国高品质石墨供应。与开采相比，为这些材料发展循环经济还将减少废弃物的产生，并降低碳排放。

阿尔蒂利姆公司利用其“生态负极”（EcoAnode）工艺，能够从报废的电动汽车电池中回收99%的石墨。初步测试表明，这种回收石墨的纯度和物理特性与原生石墨相当。该工艺还被证明能显著降低负极材料生产对气候变化的影响，与中国原生石墨生产相比，温室气体排放量降低了77%。

阿尔蒂利姆公司计划在提赛德大规模回收电池，届时每年将具备回收2万吨石墨的能力，到2030年可满足英国20%以上的石墨需求。

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