盖世汽车讯 据外媒报道，康奈尔大学（Cornell University）的研究人员开发出一种更高效、更经济的方法，可以回收利用废旧电池，使其几乎恢复全部寿命。研究人员证明，通过使用电化学溶液再生电极，回收的电池可以恢复高达95%的原始电量，并且在重复使用时使用寿命更长。

该工艺还可以将目前的回收成本降低56%，并且比现有方法更加环保。

图片来源：康奈尔大学

该研究成果发表于期刊《Energy & Environmental Science》，第一作者是博士后研究员Kiwon Kim。

该研究由康奈尔大学达菲尔德工程学院（Duffield College of Engineering）Fred H. Rhodes化学工程教授Vibha Kalra主导。她表示，几十年来，电池行业一直依赖于一种线性的“获取-制造-丢弃”模式，最终导致废旧电池被填埋，其中的毒素可能泄漏到周围环境中，甚至引发火灾。

Kalra称，传统的锂离子电池回收方法比较粗放：电池要么被高温熔炼（即火法冶金），产生合金和炉渣，之后再从中回收有价值的金属；要么被粉碎成黑色粉末状物质，然后通过湿法冶金进行处理，利用强酸回收关键元素。

之后，这些回收的材料必须完全重新合成和再制造——这是一个成本高昂且耗时的过程，导致“循环利用”周期被拉长。“循环利用”是为了使回收资源得以留在系统中继续使用，而不是被填埋。

Kalra的团队开发出一种名为直接电极间再生（direct electrode-to-electrode regeneration，DEER）的方法。在该方法中，废旧电池的各个电极在保持完整并连接到集流体的情况下被取出，然后放入一个装有电化学溶液（1,3-二甲基-2-咪唑烷酮）的独立电池中。该溶液会溶解电池循环过程中在正负极之间逐渐形成的厚绝缘层，即固体电解质界面层，该层会随着时间的推移降低电池容量。

Kalra表示：“我们直接修复这些电极，不进行粉碎或研磨，然后将它们重新装入新电池中。溶解过程基本上有助于电池恢复容量。结果表明，该方法能实现95%的容量恢复。因此，我们极大地缩短了循环利用周期。”

随后，该团队利用阿贡国家实验室（Argonne National Laboratory）ReCell中心开发的开源软件，进行了技术经济和环境影响分析，以确定DEER的潜在影响。

分析表明，与热解和水解工艺相比，DEER可将回收电池的制造成本降低56%，并减少有害空气污染物和水的消耗。

接下来，研究团队将在工业电池上验证DEER，并针对其他电池衰减形式（例如锂损失）进行研究。

Kalra表示：“目前，我们处理的废旧电池的健康度为70%至80%，这在电动汽车应用中很常见。因此，如果我们能够解决其他一些衰减机制，就可以扩大电池的健康度范围。”