Rice 大學研水基法一分鐘回收 65% 電動車電池金屬

美國萊斯大學（Rice University）研究團隊開發出一種水基方法，能夠在數分鐘內從廢舊鋰離子電池中回收珍貴金屬，這比傳統回收系統更快且耗能更低。新方法針對電池關鍵材料，包括鋰、鈷、鎳和錳，這些材料的需求正隨全球電動車及電子產品生產擴張而增加。隨著礦物供應鏈收緊，各國尋求減少對新開採材料的依賴，電池回收變得愈發重要。但現有回收方法多依賴強酸、有毒溶劑或長時間處理。

研究團隊表示，他們的新型水基「氨基氯化物」溶液能快速萃取金屬，避開許多傳統缺點。

水基溶液加速金屬萃取

「傳統回收方法常依賴強酸或緩慢、高耗能程序，」研究首位作者 Simon M. King 表示。「我們證明，使用更簡單的水基系統，即可實現快速、高效率的金屬回收。」團隊專注於濕法冶金回收，即將電池金屬溶解於液體中，再分離重用。此法具可擴展性，但常見溶劑帶來環境及成本挑戰。為改善，他們測試多種氨基氯化物鹽作為替代萃取劑。其中，羥胺氯化物（HACl）表現最佳。在室溫測試中，HACl 溶液僅 1 分鐘內萃取約 65% 關鍵電池金屬，延長時間後，多種金屬回收率超過 75%。

此速度顯著，因為許多系統需高溫或長時間反應，增加能耗及成本。 「反應速度之快令人意外，尤其無需高溫，」King 說。「首分鐘內，已完成大部分金屬萃取。」研究人員指，用水取代傳統有機溶劑降低黏度，讓分子更自由移動，加速反應。水基化學亦簡化廢棄物處理，減低環境風險。透過實驗及模擬，他們發現 HACl 的內建氧化還原活性氮中心發揮關鍵作用。「快速溶解雖有趣，最令人興奮的是，這突顯高效萃取的通用化學特性，」Sohini Bhattacharyya 表示。

「其氧化還原能力勝過其他測試系統。」萃取後，金屬經再處理製成新電池材料，展示閉環回收途徑。研究結果刊登於 Small 期刊。