阿贡实验室开发新回收工艺 助力制造电池和生物燃料

据外媒报道，需要使用一种特殊的化学分离工艺，从废旧汽车电池中分离出有价值的金属。电池的正极含有钴、锰、镍，这些金属的开采成本非常高。多年来，科学家们一直在寻找用回收电池制造新电池的方法。

(来源:阿贡实验室)

当车辆电池达到使用寿命极限时，会被送到粉碎机中，切成小块。从这些电池碎片中分离出有用的化学物质并不容易。美国能源部阿贡国家实验室的研究人员使用了一种叫做电容去离子的方法，利用它们的电荷从废液中分离出镍、锰和钴。实验室的工程师劳伦·瓦伦蒂诺(Lauren Valentino)说:“在物理、化学和电化学原理的基础上，各种分离方法有不同的用途。在机械加工的第一步，能做的有限。因此，研究人员使用薄膜、吸附剂和电容去离子技术来捕获感兴趣的化学物质。”

电池回收很复杂，因为不同的汽车使用不同类型的电池。瓦伦蒂诺解释说，“当电池被压碎时，所有的物质都混合在一起，比如正极、负极、电解液和隔膜。”在回收的过程中，除了粉碎大的化学成分，还需要将其分离成基本元素。“做电池就像建一座音乐塔，用不同形状的小积木搭建一座塔。如果你想重建，你需要把它全部拆开来得到你想要的东西。”

电容去离子的优点之一是它的灵活性。研究人员表示，通过控制流速和运行时间，这种方法可以兼容不同的材料和不同的运行策略。“通过控制材料和实施，确实可以控制被分离的元素和化学物质。”

除了电池回收，这种电容去离子过程也可以用于其他领域，如生物能源的生产。在Valentino领导的生物处理分离联盟中，来自六个国家实验室的研究人员组成了一个团队，共同研究和开发将生物质转化为生物燃料的分离过程和技术。

瓦伦蒂诺说:“在某些情况下，有一个转换过程，然后是分离过程。这些反应器产生不同成分的复杂混合物。研究人员必须分离和浓缩系统中的目标产品，并对其进行催化升级，以生产所需的生物燃料。”

电池回收技术针对的是带正电荷的离子。相比之下，生物能源的生产需要关注带负电荷的分子。“本质上，这种电容去离子方法就像一只挑选目标分子的‘爪子’。”

分离出的化合物有多种用途，可以转化为碳氢化合物生物燃料，如可再生柴油或可持续航空燃料。研究人员已经开始探索更有效的分离方法，以促进可持续交通。据外媒报道，需要使用一种特殊的化学分离工艺，从废旧汽车电池中分离出有价值的金属。电池的正极含有钴、锰、镍，这些金属的开采成本非常高。多年来，科学家们一直在寻找用回收电池制造新电池的方法。

(来源:阿贡实验室)

当车辆电池达到使用寿命极限时，会被送到粉碎机中，切成小块。从这些电池碎片中分离出有用的化学物质并不容易。美国能源部阿贡国家实验室的研究人员使用了一种叫做电容去离子的方法，利用它们的电荷从废液中分离出镍、锰和钴。实验室的工程师劳伦·瓦伦蒂诺(Lauren Valentino)说:“在物理、化学和电化学原理的基础上，各种分离方法有不同的用途。在机械加工的第一步，能做的有限。因此，研究人员使用薄膜、吸附剂和电容去离子技术来捕获感兴趣的化学物质。”

电池回收很复杂，因为不同的汽车使用不同类型的电池。瓦伦蒂诺解释说，“当电池被压碎时，所有的物质都混合在一起，比如正极、负极、电解液和隔膜。”在……过程中循环，除了粉碎大的化学成分，还需要分离成基本元素。“做电池就像建一座音乐塔，用不同形状的小积木搭建一座塔。如果你想重建，你需要把它全部拆开来得到你想要的东西。”

电容去离子的优点之一是它的灵活性。研究人员表示，通过控制流速和运行时间，这种方法可以兼容不同的材料和不同的运行策略。“通过控制材料和实施，确实可以控制被分离的元素和化学物质。”

除了电池回收，这种电容去离子过程也可以用于其他领域，如生物能源的生产。在Valentino领导的生物处理分离联盟中，来自六个国家实验室的研究人员组成了一个团队，共同研究和开发将生物质转化为生物燃料的分离过程和技术。

瓦伦蒂诺说:“在某些情况下，有一个转换过程，然后是分离过程。这些反应器产生不同成分的复杂混合物。研究人员必须分离和浓缩系统中的目标产品，并对其进行催化升级，以生产所需的生物燃料。”

电池回收技术针对的是带正电荷的离子。相比之下，生物能源的生产需要关注带负电荷的分子。“本质上，这种电容去离子方法就像一只挑选目标分子的‘爪子’。”

分离出的化合物有多种用途，可以转化为碳氢化合物生物燃料，如可再生柴油或可持续航空燃料。研究人员已经开始探索更有效的分离方法，以促进可持续交通。

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