废弃电池和磁铁中的稀土金属竟有如此丰富的二次应用！

14/12/2023

你有没有数过自己每年需要用废多少节电池？废弃电池你一般都是怎么处理的呢？是不是就直接把它们扔进了垃圾箱？英国女王大学研究人员告诉你：废弃电池和磁铁竟还有如此妙用 !

英国女王大学离子液体实验室研究中心（QUILL Research Centre）的科研人员正在探索离子液体技术在可再生能源技术领域中的实践，挖掘它在磁铁和电池的开发和回收中的应用。

研究挑战：

如何使可再生能源技术更具可持续性？

稀土金属是可持续技术的重要组成部分，例如，它们常常被用于制造为风力涡轮机和电动汽车提供动力的磁铁。

全球稀土金属的供应正在逐渐减少，因为稀土金属的开采对环境有害，回收率较低，并且其分离过程也非常具有挑战性。为了减少电池制造产生的碳排放量，QUILL的科研人员一直致力于从废弃磁铁和电池中回收稀土金属。

随着我们从化石燃料转向使用可再生能源，我们对储能电池的需求也越来越大。特别是对风能和太阳能这类需要通过储能电池来蓄电的间歇性可再生能源来说，仅仅是在北爱尔兰，风能的流失率就达到了20%-30%。

传统的储能锂电池寿命只有5到7年，而且非常依赖关键金属。因此，我们正在寻找更可持续的可再生能源储存方法。

研究方法：

与行业伙伴开展合作研究

QUILL团队由应用化学和化学工程领域的研究人员组成，他们将各自在离子液体领域的知识和资源结合起来，利用专业知识创造新的可持续能源解决方案，并使其达到技术成熟水平。

同时，QUILL还与能源行业的伙伴建立了长期合作关系，比如雪佛龙（Chevron）和马来西亚国家石油公司（Petronas），他们曾与我们合作去除石化加工中的有毒重金属。

我们的科研人员正在使用合作伙伴们提供的知识和技术，并将其应用到可再生能源技术的研发当中。

“QUILL的优势在于，竞争前期的基础研究获得了工业和工程领域的知识和技术支持，从而促进了我们使用跨学科的方法来应对可持续发展挑战。”

研究影响：

离子液体技术带来的绿色能源储存

QUILL研究人员已经研发出了一种环保的、基于离子液体的稀土金属分离方法。

这种方法通过将报废磁铁分离还原成纯金属来制造新的磁铁，可以减少稀土金属在开采和运输过程中产生的碳排放。该技术已经获得专利认证并被我们的合作伙伴投入了使用。

我们还在开发一种新型氧化还原液流电池，以实现更可持续的储能。这种电池可以在电解质中储存大量能源，且使用寿命超过25年，相比锂电池具有明显的优势。

现有的氧化还原液流电池使用的是钒，这是一种关键金属，随着需求的增加，它将很快出现供应短缺。我们选择使用铁来替代钒，因为铁资源要丰富得多。这项技术可能使未来的储能电池拥有更长的使用寿命、更高的可循环性和更快的充电速度。