英国机构用超声波回收电池：提速 100 倍，最多可回收 80% 原材料

8 月 7 日消息，据 ChargedEV 报道，英国一家名为 The Faraday Institutio（以下简称 TFI）的机构推出了一种利用超声波震荡原理分离出锂电池中不同物质的处理方式，以便电池回收产业者能够更方便地对某些物质进行回收。

TFI 表示，这种新的物质分离方式能够以更高的速度将不同物质分离开来，而且分离出来的物质纯度更高。

超声波震荡原理在其他一些领域也有所应用，最典型的就是牙医用到的洗牙器，洗牙器会通过施加高频超声波去除牙齿表面上的污渍，同时不会对牙齿本身造成过多损害。

一、实测对 NCM 三元锂电池有效分离速度比旧方法快 100 倍

TFI 认为，阻碍电池材料回收再利用的最大障碍就是材料分离，即如何以快速、经济和环保的方式从废旧电池中分离出锂、镍、钴、锰等关键元素。

于是 TFI 与莱斯特大学和伯明翰大学展开了合作，最终推出了一种新的材料分离技术，这项技术的核心原理是通过超声波震荡原理实现材质分层，将电极上的活性材料“炸掉”，只留下纯铝或铜。

TFI 表示，哪怕废旧锂电池也是“浑身都是宝”，里面的金属元素是完全可以加以回收利用的。若果处理得当，这些金属甚至可以重新用到新电池的生产过程中去。那样的话，电池厂商购买原材料时的花费能降低 50% 左右。

目前，莱斯特大学和伯明翰大学的研究小组已经在 NCM 三元锂电池上测试了该技术，与以前的分离方法相比，这种使用超声波从电极中分离出高价值材料的新方法的速度快 100 倍，更环保，并且回收材料的纯度更高。

▲ 测试人员展示分离过后留下的铜板

当前用于锂离子电池回收的回收方法通常将报废电池送入粉碎机或高温反应器，随后用一系列的化学药剂对电池“残骸”进行浸泡，再通过物理方法分离化学药剂处理后的产物，收集可再利用的锂、钴、镍和铜等材料。这样的处理方法能源消耗量较高，且费时费力。

而 TFI 提出的处理方案中只是要求将电池拆解，人们无需将电池切碎。这样的好处在于材料的提取率会更高，而且切割活动本身可能浪费掉的电能也被节省了。TFI 通过计算发现，从未经切割的电池上能够回收制造电池所用原材料的大约 80%。

拆解电池后，新方案会要求人们把阴阳两极摊平，然后根据人们想要回收的物质的不同，将阴极板与阳极板分开存放。

随后，新方案会要求把电极板浸泡在水或者低浓度的酸溶液中，同时用超声波发生器在薄片的正上方来回运动，直到可能被分离出来的锂、镍、钴、锰等物质都掉落在溶液容器中，而电极板被还原成一张普通的金属板。

▲ TFI 新方案的流程示意图

TFI 表示，新方案的另一个优点是安全。原来的回收方案中，电极板往往会被浸泡在腐蚀性较高的浓酸溶液中，而有了超声波发生器后，人们就不再需要准备危险性高的浓酸溶液了。

根据 TFI 的描述，新方案比旧方案更省时间、提取效率更高、安全性更有保障，几乎没有任何缺点。可是，TFI 唯独没有提到采用新方案的成本，以及说放弃旧方案、转用新方案的改造成本如何。

当然，这项技术暂未推广也可能是因为这项它还太新，还缺乏时间和市场的双重验证，不少电池回收从业者都还持观望态度。

目前，TFI 的研究人员已经与几家电池制造商和电池回收公司展开协商，TFI 希望从 2021 年开始逐步在一些企业的厂房内部设立一套完整的回收机构，让更多人能够切身了解到这项技术的优越性。

至于这项技术能不能被大规模采纳，恐怕只有时间能给人答案了。

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