電動車電池的生命週期一直是一條單向的艱難道路。當電池失效時，業界通常會將其拆解，以訪問重要的部件。高科技回收商要麼在極高温的爐子中爆破失效的電池，要麼將其粉碎成一種稱為「黑色物質」的粉末，然後浸泡在強腐蝕性的酸中。這是一種昂貴、碳密集且混亂的方式來提取稀有礦物，如鎳和鈷。然而，如果不必摧毀失效的電池便能重建它們，會怎樣呢？康奈爾大學的研究人員開發出了一種方法，完全克服了這種破壞性。
這種方法不再是將電池粉碎，而是轉向化學清洗。在這一過程中，完整的部件浸入專門的電化學浴中，能夠恢復 95%失效電池的性能。此外，這一方法還能將回收製造成本降低 56%。康奈爾大學化學工程 Fred H. Rhodes 教授 Vibha Kalra 表示：「我們修復這些電池，無需粉碎或粉末化，然後將其置入新電池中。溶解過程基本上幫助電池恢復其容量，顯示出 95%的恢復率。因此我們極大地縮短了循環利用的過程。」
康奈爾大學開發的新方法顯著提高電池回收效率
要理解這一過程的運作方式，需先了解電池失效時實際發生的情況。電池通常不會耗盡礦物，但隨著電流在正極和負極之間來迴流動，電池內部逐漸形成一層厚厚的、結痂的污垢。工程師稱這一現象為固體電解質界面。所有材料仍然存在，但能量無法流動。傳統回收需要摧毀整個部件來清潔。康奈爾的方法稱為直接電極到電極再生（DEER），其過程相對温和。工作人員打開外殼，取出仍然完整的電池核心部件——電極。
然後，這些部件浸入一種名為 1,3-二甲基-2-咪唑啉酮的化學溶液中，該液體針對污垢，能夠溶解絕緣層的堆積，完好地保留內部結構。此過程減少了空氣污染並大幅降低了工業用水消耗。
目前，全球正面臨電池關鍵成分供應鏈的中斷。美國目前在建造現代電池所需的關鍵礦物方面幾乎沒有國內儲備，主要依賴複雜的外國供應鏈進口材料。此外，美國缺乏必要的龐大基礎設施來提煉原材料或從零重建粉碎的電池粉末，國內的回收技術也相對滯後。Kalra 表示：「當這些鋰離子電池出現時，沒有人考慮到這些礦物在地殼中的有限性，無法無限製造。」她補充道：「近年來，人們意識到不能無休止地製造電池，因為材料不足。」
透過保持電池部件的完整性，DEER 方法消除了昂貴的海外再加工需求，使整個回收過程能夠在本地、低成本且快速地進行。
研究團隊的下一步是對大型工業級電池進行 DEER 方法的測試，並調整該過程以應對其他形式的磨損，例如永久性鋰損失。目前，該技術成功處理 70%至 80%健康狀態的電池，這是電動車的典型退役閾值。然而，研究人員相信他們可以通過針對這些額外的降解機制來擴大恢復窗口。該研究結果已於 6 月 9 日發表在《能源與環境科學》期刊上。
