随着人们对气候变化影响的关注日益增加许多专家呼吁呼吁更多地使用电力替代化石燃料在电池技术进步的推动下美国道路上的插电式混合动力和电动汽车数量正在增加在大型电池存储系统的支持下公用事业部门正在利用可再生燃料发电所占份额越来越大
这些趋势再加上电池供电的电话手表笔记本电脑可穿戴设备和其他消费技术的不断增长使我们感到奇怪所有这些电池一旦耗尽将会发生什么
尽管人们对廉价功能强大和能量密集型电池充满了热情但制造商却很少关注使这些基本设备更具可持续性在美国实际上只有约5的锂离子电池电动汽车和许多高科技产品选择的技术被回收随着电动汽车和科技产品的销售持续增长目前尚不清楚谁应该处理危险的电池废料或如何处理
作为致力于设计高级材料包括电池的工程师我们认为现在考虑这些问题很重要为电池制造商创造途径以建立符合消费者和环境标准的可持续生产到回收的制造过程可以减少未来十年电池浪费危机的可能性
危险内容
与金属塑料和纸制品相比电池构成了更复杂的回收和处置挑战因为电池包含许多有毒且难以分离的化学成分
某些类型的广泛使用的电池尤其是汽油动力汽车中的铅酸电池具有相对简单的化学和设计使它们易于回收利用可以将手电筒和烟雾报警器等供电设备的普通不可充电碱性或水基电池直接放置在垃圾填埋场中
但是当今的锂离子电池非常先进并且并非为回收利用而设计的它们含有有害化学物质例如有毒的锂盐和过渡金属会破坏环境并渗入水源废旧锂电池还包含嵌入的电化学能即不再能为设备供电后留下的少量电荷这可能会引起火灾或爆炸或伤害使用它们的人员
而且制造商几乎没有经济动力来修改现有协议以纳入可回收利用的设计如今回收锂离子电池的成本超过其内部可回收材料的价值
结果处理电池废料的责任常常落在第三方回收商身上这些公司是通过收集和处理可回收物来赚钱的通常与处理和回收电池相比存储电池便宜
诸如火法冶金或燃烧湿法冶金或酸浸等可破坏电池的回收技术正变得越来越有效和经济但是缺乏适当的电池回收基础设施会在整个供应链中造成障碍
例如将用过的电池长距离运送到回收中心通常是用卡车完成的锂电池必须根据美国运输部的9类危险材料规定进行包装和运输使用由阿贡国家实验室ArgonneNationalLaboratory开发的模型我们估计此要求将运输成本增加到常规货物的50倍以上
更安全更简单
虽然要在现有的常规锂离子电池制造中提高可回收性将是一个挑战但至关重要的是开发固态电池的可持续实践这是有望在本十年内进入市场的下一代技术
固态电池用不可燃的无机固体电解质代替锂离子电池中的可燃有机液体电解质这使电池可以在更宽的温度范围内工作并大大降低了着火或爆炸的风险我们的纳米工程师团队致力于将可回收性的便利性纳入下一代固态电池开发中然后再将这些电池推向市场
从概念上讲可回收利用的电池必须安全搬运和运输易于拆卸制造具有成本效益并且对环境的危害最小在分析了选项之后我们在满足这些要求的下一代全固态电池中选择了特定化学的组合
我们的设计策略减少了拆卸电池所需的步骤并避免使用燃烧或有害化学物质例如酸或有毒的有机溶剂相反它仅使用安全低成本的材料例如酒精和水基回收技术这种方法是可扩展的并且对环境友好它极大地简化了传统的电池回收过程并使得拆卸和处理材料安全
与回收锂离子电池相比回收固态电池本质上更安全因为它们完全由不易燃的组件制成此外在我们提出的设计中整个电池可以直接回收而无需将其分成单独的组件此功能大大降低了回收它们的复杂性和成本
我们的设计是在实验室规模开发的概念验证技术最终要由私营公司和公共机构例如国家实验室或国有废物处理设施在工业规模上应用这些回收原则
电池回收规则
开发易于回收的电池只是一个步骤与电池回收相关的许多挑战源于处理电池的复杂物流建立收集电池的设施法规和实践与开发更好的回收技术一样重要中国韩国和欧盟已经在开发电池回收系统和法规
一个有用的步骤是政府要求电池带有通用标签类似于用于塑料和金属回收的国际认可的标准标签这些可以帮助教育消费者和废物收集者如何处理不同类型的废旧电池
标记可以采取电子标签的形式印刷在电池标签上并带有嵌入式信息例如化学类型使用年限和制造商使这些数据易于获得将有助于在废物处理设施中对大量电池进行自动分类
改善回收政策的国际执行也至关重要大多数电池废料都不是在最初生产电池的地方产生的这使制造商难以承担处理电池的责任
这样的承诺将要求制造商和监管机构在更新的可回收利用的设计和更好的收集基础设施上共同努力通过现在面对这些挑战我们相信将来有可能避免或减少电池浪费的有害影响
泊祎回收网遵循行业规范，任何转载的稿件都会明确标注作者和来源;
发布者：泊祎回收网，转载请注明出处：https://www.huishou5.net/dianqi/60959.html
微信扫一扫 
