無需分解!韓國科學家將廢電池恢復原始容量
電動車、手機和其他消費性電子產品引發廢電池管理的全球挑戰。電動車是成長中產業,估計到 2040 年,退役電動車數量超過 4,000 萬輛,電動車電池金屬對環境和健康構成重大風險。
傳統電池回收法,廢棄電池粉碎,並以化學過程提取鋰、鎳和鈷等有價值的金屬,整個過程依賴高濃度化學物質和熱能,也非常耗時,並產生大量廢物,污染周圍環境。現在越來越多採用直接回收技術,在不發生化學變化的情況下回收和恢復原始材料,然這個過程的缺點是成本高昂,且涉及許多複雜的程序。
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發表於《先進能源材料》期刊的研究,韓國科學家開發一種無需高溫處理,或有害化學物質,即可修復廢陰極材料的新方法。報告指出,新製程的重要步驟是將陰極材料浸泡在修復溶液,使用修復溶液進行電偶腐蝕。
當兩種不同的材料在電解質環境接觸時,就會發生電偶腐蝕,導致一種金屬選擇性腐蝕以保護另一種金屬。科學家使用的修復溶液,當中的溴與廢電池中的鋁接觸時會引發自發性腐蝕,電子從腐蝕的鋁釋放,隨後轉移到廢陰極材料,使陰極材料恢復到原始狀態,而且新方法不需要拆卸電池,可在電池內完成。
研究團隊透過電化學性能測試證實,回收過程可將廢電池恢復到 100% 的原始容量,相當於新電池。科學家認為這種直接回收方式,可大幅減少碳排放、有助於建立循環資源經濟。
強制要求電池評估
韓國政府也支持廢棄電池產業,將打造一個結構化的再利用和回收系統,解決日益嚴重的廢電池環境問題。2027 年起,車主不可以將電池與其他汽車零件一起報廢,必須在拆除電池之前,通過國土交通省的強制性電池性能評估,製造商、保險公司也必須納入電池評估程序。
性能評估將評估電池的剩餘容量、電池電壓偏差,以及維護、檢查或召回紀錄。經過評估後,電池將分為三個等級,再製造、重複使用或回收。經過必要的維修後,再製造電池可以重新組裝成電動車。
重複使用的電池雖然不適合電動車,但可以重新用於儲能系統等其他產品。回收的電池通常會受到外觀損壞,經過加工程序提取有價值的金屬,例如鋰、鈷和鎳。
分級後,電池將出售給相關公司用於各自的應用。對於再製造電池,政府計劃要求汽車製造商購買,重新組裝成新的電動車,使用再製造電池的車輛會有清楚標示。
韓國政府表示,電動車報廢時,電池通常會丟棄,車主往往沒有意識到價值,未來車主拆卸電池前評估,就可確切知道電池的價值,並獲適當補償。
為配合歐盟新法規要求到 2031 年新電池含有特定百分比的回收材料,如 16% 鈷、85% 鉛和 6% 鋰鎳,韓國政府宣布 2025 年引入韓國可再生原材料認證制度,減少出口商採國際認證的成本負擔。
參考資料:
Back to brand-new: Game-changing EV battery recycling tech brings 100% power back
Korea to boost affordability of EVs with new battery recycling scheme
South Korea to accelerate the creation of recycled material certification system
※本文授權自科技新報,原文見此。