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      中國科學院院士、中科院金屬所教授成會明:發展新型電池技術和做好資源回收同樣重要
      2022-06-07

      鋰資源能否支撐鋰離子電池的可持續發展?我們可以探索哪些低成本高效的電池材料回收方法?5月28日,在國軒高科第十一屆科技大會未來電池論壇上,中國科學院院士、中科院金屬所教授成會明暢談鋰離子電池電極材料的綠色回收與再利用,并提出了三條思路。


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      雙離子電池能量密度有望比肩LFP

      成院士首先介紹了包括雙離子電池、多鈉離子電池和鋰離子電池材料的回收與再利用。雙離子電池是近年來發展的一種新興的儲能技術,被國際純粹與應用化學聯合會評為“十大新興技術”。它擺脫了鈷資源的依賴,具有低成本、環保易回收的特點,有可能在規?;瘍δ茴I域里面應用。但是雙離子電池也面臨很多挑戰,包括負極比容量低、能量密度低、材料結構不穩定、循環壽命短等問題,仍然需要采用含鋰的電解液分解,也還受到一定的資源限制。


      多價離子電池化學元素豐富且安全性好

      成院士還介紹到,他和團隊也在致力于發展多價離子電池。包括鎂離子、鈣離子、鋁離子。這些元素是地殼中非常豐富的元素,具有多價態的特性,那么就有可能用于大規模的儲能。

      另外,他們也在致力于開展水系多價離子電池,因為水系電池的的安全性非常好,負極包括鋅、鎂、鋁等,質子在水系電池中具有重要作用,不僅可以提高電池的反應動力學,促進電后存儲。


      發展低成本高效回收方法迫在眉睫

      在資源回收與利用方面,成院士認為,鋰離子電池對環境會帶來很大的影響,需要利用鋰、鎳、鈷、錳等這些珍貴資源,最好是進行回收。

      對此他提出了三條思路:

      第一就是從獲得單質元素,向獲得化合物間接回收向直接回收轉變,也就是說回收思路直接化。

      第二是從使用外源試劑向內源的轉變。不從外邊來添加,而是從內部來挖潛,所以這個是回收流程封閉化。

      第三是回收產物的多功能化,高值化。如果我們要大規模利用清潔可再生能源的話,電化學儲能技術不可缺少,除了鋰離子電池以外,需要關注一些新型的非鋰的儲能技術,來擺脫對鋰資源的依賴。同時我們也應該關注鋰離子電池的回收,需要發展低成本高效的回收方法。


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