一组研究人员正在解决随着锂离子电池使用不断增加而日益严重的环保难题，即有效回收锂离子电池的问题。
由詹姆斯·托尔(James Tour)领导的莱斯大学团队，托尔是化学的T.T.和W.F.乔教授及材料科学与纳米工程的教授，正专注于有效回收锂离子电池的基本挑战，因为这些电池的采用量不断增加。
该团队开发了一种先进的方法，从电池废料中提取纯净的活性材料，相关研究成果于7月24日发表在《自然通讯》(Nature Communications)期刊上。他们的发现可能会以低成本简化贵重电池组件的分离与回收，从而促进电动车(EV)生产的可持续方法。
托尔指出：“鉴于电池使用量的增加，特别是在电动车中，建立可持续的回收方法至关重要。”
传统的回收方法通常涉及通过能量消耗大的热或化学过程将电池组件分解为其初始元素形式，这可能代价高昂且对环境产生重大影响。
研究团队建议，磁性特性可以帮助分离和纯化废弃电池材料。
他们实施了一种被称为无溶剂闪电焦耳加热(FJH)的创新技术。该方法由托尔开发，通过在具有适度电阻的材料中发送电流，迅速加热材料并将其转化为不同物质。
通过使用FJH，研究人员在短短几秒内将电池废料加热到惊人的2500开尔文，生产出不同的磁壳和坚固的核心结构。由此产生的磁分离使有效的纯化成为可能。
在他们的过程中，常见于电动车并与高经济、环境及社会成本相关的基于钴的电池正极，意外地在其外层尖晶石钴氧化物中展示了磁性，从而简化了它们的分离。
研究人员在电池金属的回收率方面达到了令人瞩目的98%，同时保持了材料的结构完整性。
托尔解释说：“重要的是，分离后金属杂质的水平大大降低，同时保留了材料的结构和功能性。电池组件的整体结构保持完好，准备重新组装成新的正极。”
该研究的共同首席作者包括莱斯大学的研究生陈伟尹和陈金航，以及博士后研究员、莱斯学院的初级研究员程逸。
其他贡献者包括材料科学与纳米工程的研究管理员Ksenia Bets；曾任博士后研究员，现在访问托尔实验室的罗德里戈·萨尔瓦特拉(Rodrigo Salvatierra)；博士后研究员邓炳；应用物理研究生常阁、刘杜扬和艾米莉·麦克休；莱斯大学毕业生李峻和王子成；化学研究科学家卡特·基特雷尔(Carter Kittrell)；材料科学与纳米工程研究科学家高冠辉；助理教授韩一墨；以及卡尔·F·哈塞尔曼工程教授及材料科学与纳米工程教授波里斯·雅科布森(Boris Yakobson)。
该研究得到了美国空军科学研究办公室、美国陆军工程兵团ERDC及莱斯学院奖学金的支持。
