中國(guó)儲(chǔ)能網(wǎng)訊：近日，東麗宣布開(kāi)發(fā)出一種新型納濾（NF）膜，可從報(bào)廢的車載鋰離子電池（LIB）中回收鋰（Li）。可以預(yù)見(jiàn)，今后將會(huì)出現(xiàn)大量報(bào)廢的車載鋰離子電池，而目前這些電池中的鋰大部分被丟棄了。
隨著移動(dòng)設(shè)備和電動(dòng)汽車（EV）的普及，鋰的需求將迅速增加。目前，南美等地是鋰的主要供應(yīng)源，而當(dāng)?shù)佧}湖提鋰的難點(diǎn)在于鋰產(chǎn)量高的鹽湖數(shù)量十分有限。而礦石提鋰則伴隨漫長(zhǎng)的生產(chǎn)過(guò)程和高溫?zé)崽幚?，因而二氧化碳排放量大，成本也高，致使原本就存在高價(jià)問(wèn)題的鋰離子電池或出現(xiàn)進(jìn)一步漲價(jià)的風(fēng)險(xiǎn)。在日本，預(yù)計(jì)2030年左右鋰的需求將超過(guò)其供應(yīng)，屆時(shí)，鋰供應(yīng)恐怕會(huì)難以得到保障。
在這一背景下，社會(huì)各界積極推進(jìn)研發(fā)，探索從報(bào)廢鋰離子電池中回收鋰的方法，納濾膜便是其中之一，其特點(diǎn)在于能夠選擇性分離溶解的多價(jià)離子和有機(jī)物。事實(shí)上，納濾膜早已實(shí)際應(yīng)用于去除地下水和河水中的硬度成分和農(nóng)藥，以及食品和生物技術(shù)中的脫鹽和精制等方面。
然而，傳統(tǒng)的納濾膜對(duì)強(qiáng)酸缺乏耐久性，因此適用范圍僅限于中性區(qū)域，且對(duì)多價(jià)離子的選擇分離性不足，無(wú)法高效進(jìn)行分離。由于傳統(tǒng)納濾膜具有這些問(wèn)題，因此無(wú)法應(yīng)用于通過(guò)強(qiáng)酸從報(bào)廢鋰離子電池中浸出和回收有價(jià)金屬。
本次東麗采用DX技術(shù)分析了酸導(dǎo)致納濾膜性能退化的機(jī)制，以及最適合選擇性分離膜的細(xì)孔結(jié)構(gòu)。隨后，東麗基于分析結(jié)果，充分運(yùn)用有機(jī)合成化學(xué)、高分子化學(xué)和納米技術(shù)，嘗試創(chuàng)造一種兼具堅(jiān)固的耐酸結(jié)構(gòu)及小于1nm的精密細(xì)孔結(jié)構(gòu)的交聯(lián)高分子膜。據(jù)悉，新開(kāi)發(fā)的納濾膜所具備的耐酸度約為傳統(tǒng)納濾膜的5倍，離子選擇性約為傳統(tǒng)納濾膜的1.5倍。
東麗還表示，本次開(kāi)發(fā)的納濾膜的應(yīng)用將使有價(jià)金屬得到有效回收，目前大部分被廢棄掉的鋰也將通過(guò)高純度、高效率的方式得到回收。同時(shí)，該膜還能將1kg鋰生產(chǎn)所對(duì)應(yīng)的二氧化碳排放最高降低到礦石法的約1/3。
今后，東麗計(jì)劃與汽車制造商、電池制造商、電池材料制造商和回收公司聯(lián)手建立鋰的回收方法，解決電動(dòng)車普及所帶來(lái)的鋰供應(yīng)不足風(fēng)險(xiǎn)，從而為實(shí)現(xiàn)碳中和社會(huì)作出貢獻(xiàn)。
