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用橙皮提取废电池贵重金属 南大研发新方法对环境无害

南大马哈比教授(右)和郑祖仰助理教授领导的团队成功研发新方法,用橙皮从废旧锂电池中提取出贵重金属,并制成新电池。(南洋理工大学提供)

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本地大学成功利用水果皮从耗尽电量的锂电池中,提取和回收使用贵重金属,变废为宝制作成新电池。

目前要从废旧的锂电池中提取贵重金属,一般会使用超过500摄氏度的高温溶解电池,过程中会释放有毒气体。其他方法如使用强酸溶液或含有过氧化氢(hydrogen peroxide)的弱酸液体分解金属,仍会释放出可造成健康和安全风险的二次污染物。

南洋理工大学能源研究所属下南大—CEA循环经济研究中心展开的研究发现,橙皮烘干磨成粉末后,加入柑橘类水果中的柠檬酸可达到相同效果。

南大研究团队在实验中成功用上述方式从废旧电池中提取近90%的钴、锂、镍和锰,效果相当于使用过氧化氢。

南大材料科学与工程学院郑祖仰助理教授解释,橙皮中含有的纤维素加热后转化为糖,糖分有助回收废旧电池中的金属。“橙皮中的天然抗氧化剂如类黄酮(flavonoids)和酚酸(phenolic acids),也可加强回收效果。”郑祖仰指出,在这个过程产生的固体残留物是无毒的,显示这个方式对环境无害。

研究人员利用回收的金属制成新的锂电池,充电容量(charge capacity)与市面上的电池类似。研究团队接下来将提升电池的性能表现、优化回收过程以扩大生产规模以及研究能否不使用酸性物质。

从目前的研究结果看来,研究团队认为这个回收锂电池的方式可运用在工业中。

南大—CEA循环经济研究中心马哈比教授(Madhavi Srinivasan)指出,除了橙皮,这个回收方式或许也能使用其他富含纤维素的蔬果厨余,用来回收不同的锂电池如磷酸铁锂电池(lithium iron phosphate)等。“这将协助我们向新的电子垃圾循环经济迈进一大步,以更环保和可持续方式为生活提供电力。”

这项研究计划在固体废物资源化科研项目下,获国立研究基金会、国家发展部和国家环境局资助。

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