每日頭條!電動汽車廢棄電池流的關(guān)鍵因素

全球電動汽車產(chǎn)量的快速增長，必然會導(dǎo)致相應(yīng)的廢棄鋰離子電池數(shù)量不斷攀升。與傳統(tǒng)的鉛酸汽車電池不同，這些電池更難處理。康奈爾大學(xué)主導(dǎo)了一項新研究，在可持續(xù)管理廢棄電池流過程中，找到幾處關(guān)鍵，即重點在于電池化學(xué)、舊電池的再利用以及回收過程。

能源系統(tǒng)工程的教授尤峰奇（Fengqi You）、洛葛仙妮（Roxanne E.）和邁克爾.扎克（Michael J.Zak）表示：“所有的這些廢棄電動汽車電池處理將變成一個大問題。”他們使用先進(jìn)模型，檢驗這些廢棄電池在制造、使用和回收過程中的環(huán)境和經(jīng)濟(jì)權(quán)衡問題。生命周期分析考慮了電池材料和技術(shù)的多種選擇。詳細(xì)的研究發(fā)表在《科學(xué)進(jìn)展》（Science Advances）雜志上。

(資料圖片僅供參考)

從一塊電池生命周期的最初時期，即原材料從地球上開采時開始，經(jīng)濟(jì)學(xué)就已決定了整個電池的制造過程。尤峰奇（Fengqi You）指出，電動汽車電池通常可以使用5到12年，直到其完全喪失為車輛提供行駛動力的能量。他說到：“目前，鋰離子電池的設(shè)計是為性能，而非便于回收或者二次使用。如今，從環(huán)境維度上，關(guān)于改善電池設(shè)計以便于回收或再利用的討論很少。”

研究發(fā)現(xiàn)，電池的化學(xué)性質(zhì)會影響其對環(huán)境的整體影響。例如，一種常見的電池材料鈷，在開采時會消耗大量的能源并對環(huán)境造成破壞。用鎳代替鈷可以緩解這些擔(dān)憂，但事實證明，在大多數(shù)的生命周期場景中，這不過是個權(quán)衡利弊的過程。

研究報告的合著者、約瑟夫·希爾伯特工程學(xué)院（Joseph Silbert School of Engineering）院長林登.阿切爾（Lynden Archer）指出，“鈷在電池陰極中的存在，即使含量相對較少，也會降低其他組件的氧化性，延長電池的壽命，為電池的再利用和材料回收過程提供更多的選擇。”

但是，阿切爾說，鈷的價格----以及與剝削童工之間的聯(lián)系----使得這種材料“在傳統(tǒng)意義上不受歡迎，因為低成本電池才是未來‘萬物電氣化’的關(guān)鍵所在。研究還發(fā)現(xiàn)，如果電動車電池能在回收前被二次利用，那么其整體碳足跡最多可減少17%。電池可在儲存風(fēng)能和太陽能的發(fā)電站再次被利用。這種能源存儲需求正在不斷增長，同時，它也可以充分利用那些因為電量減少而報廢的電動車電池。隨著可再生能源在電網(wǎng)中所占份額的增加，再利用電池的碳足跡將減少約四分之一。

如今，大多數(shù)回收設(shè)施，難以分解被重重加固的汽車電池，其中的原材料也難以回收。該研究的合著者、博士生陶研秋（Yanqiu Tao）表示，政策制定者應(yīng)該考慮如何激勵回收技術(shù)的發(fā)展，以提高電池的可持續(xù)性。

陶研秋說，“在本研究中，我們將常用的石墨作為陽極活性材料，這種材料難以回收利用，燃燒時會產(chǎn)生二氧化碳。如果政策制定者能夠推動石墨分離技術(shù)或其他新興回收技術(shù)的發(fā)展，就可以減少對環(huán)境的影響。”

作者：Syl Kacapyr

翻譯：余揚(yáng)

審校：趙歡

引進(jìn)來源：康奈爾大學(xué)（Cornell University）

本文來自：中國數(shù)字科技館

標(biāo)簽： 電動汽車 生命周期 廢棄電池 這種材料 鋰離子電池