新电动汽车电池回收技术：99%纯镍和钴轻松获取！

韩国研究人员开发了一种新的环保回收工艺，可以从旧电动汽车电池中回收超过95%的镍和钴，且纯度几乎达到完美。

这项新回收技术由蔚山科技大学（UNIST）的科学家们开发。该方法背后的团队相信，它可能会重塑全球锂离子（Li-ion）电池行业。

与传统的湿法回收工艺相比，这项技术依赖选择性电化学分离技术，使用一种多功能特殊溶剂。它还避免了复杂的化学处理，并减少了有害废水的产生。

“通过克服电化学分离中长期存在的纯度与回收率之间的权衡，我们的方法提供了一种既可持续又经济的解决方案，”该系教授金奎永（Kwiyong Kim）博士解释。

重新定义电池回收

锂离子废电池因其含有丰富的关键金属如镍（Ni）、钴（Co）和锰（Mn）而常被称为“城市矿山”，已成为全球资源回收的重要关注点。

然而，多种金属的存在给高效分离带来了很大的挑战。传统方法依赖于强酸，如硫酸，以及多步骤的化学提取来进行分离。

尽管如此，这些方法成本高、能耗大，还会产生大量的危险废水和废物。现在，为了应对这一挑战，UNIST的科学家们采用了一种特殊的溶剂，称为深共熔溶剂（DES）。

在这项研究中，科学家们使用了一种叫做乙烯的溶剂，它由乙二醇和氯离子组成。他们发现，乙二醇是一种无色、无味的液体，通常用于防冻剂，能够选择性地与镍离子结合。

氯离子通过形成四氯钴酸盐复合物来稳定钴。研究表明，差异配位使金属的还原电压发生了变化。

这种选择性配位使镍在-0.45伏特(V)下沉积，而钴在-0.9伏特下沉积。这个过程建立了一个独特的电化学窗口，使这两种金属能够高效且精确地分离。

更清洁的回收方式

结果显示，团队在两种金属之间保持了稳定的电压差，即使在185华氏度（85摄氏度）的高温下，金属的配位通常会发生变化。

这使得镍-钴分离因子超过3000，并从合成混合物中回收了超过97%的镍。

当该方法应用于实际的镍-钴-锰（NCM）电池浸出液时，镍的纯度达到了99.1%，钴的纯度达到了98.8%，同时回收率保持在95%以上。

电沉积是该方法的另一个显著优势。在这个过程中，金属涂层会在固体表面形成，同时氯会在溶剂中自然生成。

这进一步精炼了镍，而且无需额外的处理步骤。含氯的溶液可以安全中和并重复使用，从而减少对环境的影响和运营成本。