3月21日,美國阿貢國家實驗室(Argonne National Laboratory)獲得投資350萬美元,以幫助加速美國的電池生產、降低成本、提供材料來源并減少電動汽車(EV)電池對環境的影響。
圖片來源:阿貢國家實驗室
電池對于為清潔能源經濟至關重要。在交通領域尤其如此,到2030年,電動汽車有望占所有新車銷量的一半。為了滿足這一快速增長的需求,美國能源部(DOE)正在分配資金,以推進美國國內電動汽車電池的回收再利用。
電動汽車電池含有許多有價值的礦物和材料。如果不依賴進口,美國目前無法生產足夠的礦物和材料來制造電動汽車電池。未來幾十年,市場對鋰和石墨等關鍵電池組件的需求預計將增長4,000%。如果不解決,這個問題可能會限制清潔能源電池技術的開發和采用。
電池回收可以通過提供美國國內電池材料供應來解決這些問題。不僅如此,電池回收還可有助于解決供應鏈中斷和電動汽車電池生產對環境的影響問題,并可以鼓勵企業在美國生產電池。
美國能源部的阿貢國家實驗室已成為電池回收領域的全球領導者。阿貢的科學家們開創了從舊電池中提取材料的新方法,以便回收和再次使用。他們還開發了最先進的模型來評估電池壽命每個階段(從原材料開采到回收)的經濟和環境影響。 阿貢在與工業界和其他國家實驗室合作方面有著眾多成功的記錄。這些經驗也促成了阿貢與材料生產或回收行業的眾多合作關系,具體包括:
更快、更清潔的鋰提取
Lilac Solutions開發出從鹽水中提取鋰的新方法。與傳統方法相比,該方法可以將鋰回收率提高一倍,并顯著縮短生產時間,且對環境的影響達到最小。阿貢可以幫助Lilac更好地了解其新技術的潛力。
建造一個從粘土石中提取鋰的工廠
美國電池技術公司(ABTC)正在建造一個從粘土礦床生產氫氧化鋰的現場示范設施。其新技術有可能降低鋰生產的成本和對環境的影響。阿貢正在幫助ABTC對其技術進行分析,估算生產成本和環境影響,并助力發現改進機遇。
降低鋰離子電池回收的成本和環境影響
ABTC還與阿貢合作開展一個單獨的項目,即將在ABTC電池回收設施中優化和測試新的先進分離和處理技術。新技術有可能更好地工作并降低成本,同時使用更少的水并減少對環境的影響。
將電池回收與礦山廢物回收聯系起來
密歇根技術大學將與阿貢合作開展一個項目,旨在通過將回收與現有的礦山廢物回收工作相結合,解決電池回收過程中生產的材料成本和質量問題。如果成功,該項目可以減少25%的能源使用。它還可以幫助建立美國電池回收業務,并從非常規來源提供所需的電池材料。
廢舊鋰離子電池直接回收
阿貢科學家還將與普林斯頓NuEnergy Inc.合作,為報廢鋰離子電池開發新的直接回收方法。如今,大多數電池回收涉及分解現有電池以提取生產所需的原材料。 直接回收使用電池組件而不分解化學結構可以顯著降低成本,并提高材料性能。 它還減少了化學廢物并限制了與材料供應鏈相關的風險。
擴大用于電池直接回收的新型純化策略
加州大學圣地亞哥分校(UCSD)獲得資金來展示新電池回收技術。該技術將純化過程集成到再生中,以提高陰極材料的質量,同時將成本降低高達80%。阿貢科學家將幫助加州大學圣地亞哥分校開發一個工作試點,將有助于解決美國國內陰極供應有限的問題。
首批進入美國市場的電動汽車已接近使用壽命。阿貢將開發回收電動汽車電池和回收其中所含貴金屬所需的技術,以便為未來的電動汽車提供動力。到2040年,將有近800萬噸電動汽車電池可供回收利用。回收電池每年可以減少多達1600萬噸的排放,同時還可以為美國提供電池材料。