研究人員為材料和設計創造了基本規則，優化設備循環價值鏈的生態和經濟潛力。
最大限度地減少電池生命周期對環境的影響是科學家們主要關心的問題。為此，研究團隊設計了一個將電池回收納入制造的過程，以優化電池的循環價值鏈的生態和經濟潛力。
德國明斯特大學（University of Münster）的MEET電池研究中心的研究人員已經為可持續電池經濟創建了新方法，該方法還考慮了美國、歐盟和中國的現有法規和電池制造商的需求。
總之，‘循環設計’旨在為未來的電池制造建立一些基本規則，以優化電池不再使用后的回收過程。
德國明斯特大學MEET電池研究中心分析和環境部門負責人Sascha Nowak表示，‘循環設計’不僅包括新的回收考慮因素，還確定了目前用于制造儲能設備的材料類型面臨的挑戰，并試圖解決這些挑戰。
Sascha Nowak在發言中提到：“其中一個挑戰是各種材料經常被用作電池的活性材料，使得不同原材料的高回收效率和純度變得復雜化。”
Nowak說，與鋰鎳鈷錳氧化物(NCM)相比，某些活性材料如磷酸鐵鋰(LFP)的內在材料價值較低，這也減少了回收它們的動力。
循環再造的未來走向
研究人員說，在生命周期結束時促進回收的一種方法是在電池生產之前就要求制定標準。
研究人員建議，設置模塊電池或單元電池之間的螺紋連接和連接標準，以便于電池的自動拆卸。這將有助于回收可重復使用的材料。
研究人員說，‘循環設計’這個方法還打算設計用于電極材料的水基粘合劑系統，將來可以在回收期間減少昂貴且潛在有毒溶劑。
未來回收基礎設施發展的計劃
創建監管支持
研究人員建議，另一個回收材料的可能是從廢舊電池中直接回收。MEET電池研究中心博士生Jonas Neumann解釋，這是一個重新激活的過程，電池的活性材料通過再鋰化直接組裝在新電池中，而無需完全重新合成材料。
研究人員在《Advanced Energy Materials》雜志中發表了一篇論文，概述該研究。
研究團隊建議世界各國政府部門都研究一下電池回收的法規，以創建更可持續的生命周期。
目前，全世界僅有幾個國家對電池回收有法規，歐盟制造商和中國制造商需要為電池的回收承擔經濟責任和物質責任。這些國家還制定了廢舊電池的收集率、回收材料目標以及標簽化標準等方面的準則。
在美國，關于鎳鎘電池和鉛酸電池如何回收的監管更為全面。目前，僅有4個州已經對回收鋰離子電池有實質性要求。
研究人員在論文摘要中寫道：目前的技術水平需要分析、改進，并適應未來的電池化學和成分。
中國化學與物理電源行業協會 楊柳
2022.3.9