新しい「接着剤」でリチウムが作れる可能性

バッテリーのリサイクルは重要ですが、古いパックの制御された燃焼などの現在の技術では、有毒物質が放出される可能性があります。 ローレンス・バークレー国立研究所は、より安全で安価な選択肢があると述べている。

リチウム、ニッケル、コバルトなどの高価な金属の世界的な供給が逼迫していることを考えると、電気自動車や家庭用電化製品用のリチウムイオン電池のリサイクルは緊急の優先事項だが、制御された燃焼などの現在の技術では有毒化学物質が放出される可能性があるというマイナス面もある。 しかし、ローレンス・バークレー国立研究所の科学者らは、古いリチウムイオン電池を水だけでリサイクルできる新素材を発見したと述べている。 そして、バッテリーのリサイクルが間もなくより安価かつ安全になる可能性がある。

バッテリーセルは、接着剤のようなバインダーを使用して、正に帯電したカソードと負に帯電したアノード（電気を伝達する要素）を一緒に保持します。 Lawrence Berkeley の材料は、水酸化ナトリウムを含む室温のアルカリ水に入れると溶解する 2 つの広く入手可能なポリマーから作られた「クイックリリース」バインダーです。 その後、電池の金属を溶液から濾別し、自然乾燥させることができると研究者らは述べた。 燃焼も毒素の放出もありません。

ローレンス・バークレー国立研究所の研究者は、リチウムイオン電池のリサイクルをより安全かつ安価にするために開発されたクイックリリースバインダーのサンプルを手にしています。

この研究はすでに、オレゴン州ベンドのリサイクルスタートアップ企業であるオント・テクノロジーズと共同で商業試験に移行している。 すべてがうまくいけば、この新しい結合材料は「2～5年以内」にリチウムイオン電池で使用され始める可能性がある、とバークレー研究所の上級科学者ガオ・リュー氏はフォーブスに語った。

テスラの共同創設者J・B・ストラウベル氏率いるレッドウッド・マテリアルズやトロントに本拠を置くLi-Cycleなどの企業は、北米全土に大規模なリサイクル施設を建設するために数十億ドルを調達しており、いつか自社を汎用金属電気製品の主要サプライヤーとして位置づけたいと考えている。最も必要な車両バッテリー。 ゼネラルモーターズ、フォード、テスラ、トヨタ、ヒュンダイ、パナソニックなどの企業が今後数年間に計画している数十の新しい電池工場の稼働を考えると、これは非常に重要になる可能性が高い。

クイックリリースバインダーを作成した科学者には、Robert Kostecki、Gao Liu、Chen Fang、Muhammad Ihsan Ul Haq が含まれます。

「今後10年間にどれだけのリチウムイオン生産が稼働するかを見てみると、年間30％程度のペースで増加している」とLiu氏は語った。 「つまり、10年間でリサイクルしなければならないバッテリー（の量）は、非常に成長するビジネスになるでしょう。」

リチウムイオン電池は排気管の排気ガスや気候温暖化の原因となる二酸化炭素の排出を削減するのに優れていますが、燃焼すると汚れます。 たとえば、テスラのバッテリー パックが発火すると、さまざまな有害な毒素やポリフルオロアルキル物質 (PFAS 化学物質) が放出され、さまざまな人間の健康上の問題につながります。

特に、ローレンス バークレー研究所のバインダーには PFAS 化学物質が含まれていません。

OnToの最高経営責任者（CEO）スティーブ・スループ氏は電子メールでの声明で、「（PFAS化学物質を）使用せずにバインダーを考案するのは困難だったが、将来にとって非常に重要だ」と述べた。 「健康問題との関連性が浮上しているため、顧客はそれらを望んでいません。近いうちに規制当局もこれらの化学物質を使用し続けることはできないことに同意するでしょう。」

Lawrence Berkeley 氏によると、このバインダーの価格は、最も一般的に使用されている 2 つの市販バインダーの約 10 分の 1 です。 そして、電気自動車用のバッテリーに加えて、この材料を作成したチームは、この材料が携帯電話のバッテリーから電力会社が蓄電するために使用する巨大なものまで、あらゆるサイズのバッテリーに使用できると考えています。