欧美从电池中回收的锂不到 5%，该如何提高电池回收率？

我们现在知道如何制造高效、长距离的锂离子电池，但是我们在哪里回收这些电池的贵金属呢？民意调查显示，随着电动汽车(EV)的采用迅速增加，这是消费者关注的主要问题。

根据IDTechEx的数据，到2020年，每年有14GWh的电池（约102,000吨）被淘汰，预计到2040年这一数字将增长到每年780万吨。届时，电池回收将成为一个价值310亿美元的产业。目前，大多数回收的电池来自消费电子产品，但预计很快就会改变。

正如《国家地理》报道的那样，今天的电池回收技术“相当粗糙”。在所谓的火法冶金中，电池模块被燃烧，留下含有铜、镍和钴的浆料。然后提取单独的金属。在湿法冶金中，溶剂用于回收有价值的金属。这两个过程都是肮脏且耗能的。锂具有明显的可重复使用性，但其价值通常不足以让回收商回收。

据《化学与工程新闻》报道，目前在美国和欧盟回收的锂离子电池中的锂不到5%。阿贡国家实验室的LindaL.Gaines引用了技术限制、物流、经济障碍和监管差距。该杂志称：“电池研究人员和制造商传统上并不关注提高可回收性。相反，他们致力于降低成本并增加电池寿命和充电容量。而且由于研究人员在提高可回收性方面仅取得了适度的进展，因此最终被回收的锂离子电池相对较少。”

汽车制造商已经注意到了。BentleyMotors正在走向全电动，其董事长兼首席执行官AdrianHallmark说：“如果你谈论未来和电池回收，这是我最关心的问题之一。”日本科学家AkiraYoshino因其在锂离子电池方面的工作而获得诺贝尔奖，现在他表示该行业必须弄清楚如何有利可图地回收它们。

波士顿地区的一家由梅根·奥康纳博士领导的公司NthCycle表示，目前的鸡与蛋僵局可以改变。该公司成立于2017年，使用的是她的联合创始人兼研发副总裁ChadVectis在哈佛工程学院期间开发的技术。

奥康纳告诉Charged杂志，NthCycle产品组合正在使用电提取工艺回收有价值的金属，该工艺结合了水过滤和电力。“你可以考虑将电流推过一个非常大的过滤器，电流可以帮助我们有选择地捕获金属，”她说。“这就是我们的技术与水力和火力的不同之处，并帮助我们实现这些非常低的运营成本。我们唯一的投入是非常低水平的电力，它可以来自100%的可再生能源，而其他两者的化学和能源使用量很高。”

O'Connor表示其技术包含“三个C”——干净、一致和可定制。她说，与水力发电和热力发电相比，该过程可以减少75%以上的温室气体排放。她还表示，电萃取显着降低了运输成本，因为传统回收商必须将其沉重的“黑色物质”基材转移到加工现场，而只有20%的重量可以回收。NthCycle技术可以安装在生产黑色物质的地点。

实验室中的NthCycle团队。

第N个周期

NthCycle将于2022年初部署其前两个单元。该应用程序不仅仅是从电动汽车电池中回收贵金属。它还可以用于从采矿作业中回收钴、镍和其他金属。

今年4月，NthCycle表示已从风险投资公司CleanEnergyVentures领导的投资者那里获得了320万美元的种子资金。该公司的董事总经理丹尼尔戈德曼表示，NthCycle“通过清洁加工和关键矿物的再利用，在未来30年内减少超过25亿吨二氧化碳当量的排放，最终会对气候变化产生重大影响。”

其他举措也可以提高电池回收率。2019年，1500万美元被分配给了由阿贡国家实验室的Spangenberger的JeffreyS领导的锂离子回收业务ReCell中心。Re-Cell中心汇集了来自六个国家实验室和大学以及行业合作伙伴的50名研究人员。能源部当时还设立了550万美元的电池回收奖，以鼓励创新。