微波技术可在15分钟内回收电池中87%的锂
锂是一种重量相对较轻的材料，能够储存大量能量，其价值不言而喻。但是，开采锂元素可能会破坏环境，而且锂资源丰富的几个地区的地缘政治问题可能会影响到供应链。据预测，到2030年，现有锂矿的产量只能满足需求的一半。
考虑到这些因素，重要的是找到生产无锂电池技术的方法，或者是寻找新的锂提取方法和来源，又或是找到回收废旧电池中锂的方法。然而，回收锂可能会耗费大量时间，使用刺激性化学物质，而且只能回收不到最初使用的锂元素总量的5%。
因此，英国莱斯大学的研究人员想出了一个更好的解决方案。他们首先使用被称为深共晶溶剂（DES）的化学物质，这是一种环保型液体，可以从溶液中析出锂和其他金属。
这项研究的主要作者之一、莱斯大学博士萨尔玛·阿尔哈希姆（SalmaAlhashim）说：“回收率如此之低，是因为锂通常是在所有其他金属之后最后沉淀出来的，所以我们的目标是找出如何专门针对锂的方法。在研究中，我们使用了一种由氯化胆碱和乙二醇混合而成的DES，因为我们从以前的工作中了解到，在这种DES的浸出过程中，锂会被氯化胆碱中的氯离子包围，并被浸出到溶液中”。
通常情况下，化合物需要加热才能迫使金属析出，而对于含锂化合物，油浴通常能提供热源。但这一过程需要相当长的时间，在此期间，锂本身会开始降解。
为了加快进程，莱斯大学的研究小组决定试试微波，因为他们知道，导致锂分离的氯化胆碱非常善于吸收微波辐射。
速度提升令人印象深刻。研究人员析出锂的速度比油浴快了近100倍。事实上，他们只用了15分钟就析出了87%的锂，而使用油浴则需要12个小时。
共同作者之一、纳米材料实验室博士后苏希尼·巴塔查里亚（SohiniBhattacharyya）说：“这使我们能够选择性地浸出锂。使用微波辐射进行这一过程就好比厨房微波炉快速加热食物。能量直接传递到分子上，使反应发生的速度比传统加热方法快得多。”
研究人员说，这种方法还可以通过调整DES成分来针对其他元素进行定制，因此它有能力从电池中回收钴或镍等其他金属。研究小组还强调了这种方法的环保优势。
这项研究的通讯作者、材料科学与纳米工程系主任普利克尔·阿贾扬（PulickelAjayan）说：“这种方法不仅提高了回收率，还最大限度地减少了对环境的影响，这使我们有望大规模部署基于DES的回收系统，进行选择性金属回收。”
该研究成果已发表在《先进功能材料》（AdvancedFunctionalMaterials）杂志上。（逸文）