最近的一篇论文已经发表调查的使用和镧浸出钴废料为固体氧化物电池开发有效的回收策略。亚博网站下载的研究已经从意大利,由科学家与他们的研究结果发表在《华尔街日报》可持续性。
研究:分析镧和钴浸出,旨在有效的固体氧化物电池回收策略。图片来源:P5h / Shutterstock.com
日益增长的绿色能源存储技术的兴趣
日益增长的能源需求和面临由气候变化引起的生态破坏的威胁增加了研究人员和政府的利益选择,绿色能源存储技术来解决温室气体排放造成的损害使用化石燃料。技术解决方案是实现净碳中立的中心,到2050年,它被设置为一个由国际组织和政府的目标。
时间分布的科学论文选择这篇评论。图片来源:Mas,。Bet al., Sustainability
在这些技术中,燃料电池已经探讨了近年来因其优越的电效率、低污染排放,减少噪音。相比其他类型的燃料电池、固体氧化物燃料电池具有更长的持久性和60 - 80%更高的转换效率。
固体氧化物燃料电池和固体氧化物电解质细胞共同被称为固体氧化细胞。提出这两个相关技术有不同的应用程序:提出了固体氧化物燃料电池作为替代传统燃烧发电技术,同时使用固体氧化物电解槽细胞潜力的蒸汽转换成氢气。
固体氧化物电池多孔阳极和阴极的结构,由一层致密的电解质。常见的固体氧化亚博网站下载物电池材料用于建筑包括金属,如镍、铜、锶、钴、钇等稀土元素、镧和铈。由于其重要的经济重要性和稀缺性,钴和稀土元素被列为关键原材料由欧盟在2020年。亚博网站下载
固体氧燃料电池已经广泛研究分布式固定式发电,这些技术和全球市场,预计到2028年达到53.1亿美元。然而,仍然有挑战与该技术有关,尤其是利用有限的自然资源。这促进了有效和具有成本效益的回收策略研究固体氧化物电池废物流。
废物稳定物价的策略
提出了许多废物稳定物价策略和调查研究人员利用减少经济和环境的影响等关键原材料钴和稀土元素,包括镧。亚博网站下载
类型的溶剂考虑(一个)和(镧B)钴浸出本文所选择的科学论文。图片来源:Mas,。Bet al., Sustainability
在过去的十年中,策略被广泛调查等回收有价值的临终废物流的电子垃圾,催化剂和电池。Different-scaled方法包括火法冶金和湿法冶金术和液-液溶剂萃取、沉淀,过滤,bioleaching已经提出。
每个流程是基于不同的原则和具有明显的优势。在这些方法中,可持续的湿法冶金的过程使用温和的溶剂和限制排放和能源需求特别承诺,回收率高。然而,一直缺乏具体定义什么是用于“绿色”的复苏过程关键原材料。亚博网站下载
这项研究
由于他们的经济价值和广泛的应用在各种行业,钴和镧至关重要的资源。浸出的研究调查了使用从废水中回收这些元素来提高固体氧化物电池生产的可持续性和循环。
作者指出,尽管承认回收临终固体氧化物电池材料的重要性,目前缺乏关于这个主题的研究。亚博网站下载目前的研究集中在废料的回收不同类型的燃料电池。亚博网站下载此外,虽然有研究提出有效钴和镧的恢复过程,这些研究专注于不同的废物流的燃料电池。
浸出的第一阶段是湿法冶金的废物回收过程。作者提供了一个审查的研究在当前文献使用浸出钴和镧的恢复从各种各样的来源,如电子垃圾在催化剂和废电池。这些元素都出现在的钙钛矿结构固体电解质,这促进了这些元素需要一个高效的回收过程从固体氧化物电池。
箱形图的实验参数的值的恢复:钴(一个)酸浓度;(b)S / L比值;(c)温度;(d)接触时间。图片来源:Mas,。Bet al., Sustainability
此外,作者评估当前流程,目的是找到合适的“绿色”过程。他们评估流程符合绿色化学的原则,即减少有害化学合成,设计安全的化学物质,使用更安全的溶剂和助剂,设计退化,本质上和使用安全的化学预防事故。因此,这些过程和其潜在的安全以减少环境破坏进行了分析。过程被宣布是绿色的,如果他们坚持三个五项原则。
根据他们的文学研究中,作者提出了一个成功的过程,绿色、高效的钴和氧化镧复苏从废物固体电池材料可能是基于一种酸浓度1.5 - 2米,20 - 100 g / L固液比、温度70 - 80亚博网站下载oC,八十到一百八十分钟的接触时间。这是无论在这个过程中使用的溶剂。鉴于恢复这些元素的紧迫性从废物固体氧化物电池材料,作者说他们的研究可以为今后的研究提供一些有用的提示。亚博网站下载
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马斯,。Bet al. (2022)分析镧和钴浸出,旨在有效的固体氧化物电池回收策略(在线)可持续性14 (6)3335 | mdpi.com。可以在:https://www.mdpi.com/2071-1050/14/6/3335
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