電池回收新突破！奈米斷層掃描揭開內部損傷之謎

鋰電池關鍵原料如鋰、鎳、鈷、錳和石墨等礦物，不僅價值高昂且供應吃緊。隨著美國儲能需求持續成長，關鍵礦物的開採與精煉瓶頸，使能源系統容易受到國際市場波動影響。根據美國能源部最新報告，中國掌控了全球60%至90%的鋰、鎳、鈷加工產能，在電池供應鏈中佔據主導地位。

美國國家再生能源實驗室(NREL)正在研發創新的「直接回收」技術，這項突破有望提升國內電池供應鏈韌性，並延長關鍵材料使用壽命。不同於傳統回收方法需要將材料分解至分子層級再重新製造，直接回收能保留並修復電池元件，大幅降低成本與能耗。

然而研究團隊發現，經過直接回收的電池品質參差不齊。NREL資深儲能科學家Donal Finegan解釋：「我們運用奈米級電腦斷層掃描(nano-CT)技術，能夠以50奈米的超高解析度檢測報廢電池，這種精密度過去只能在同步輻射設施達成。」相關研究成果已發表於《先進能源材料》期刊。

博士研究員Melissa Popeil分享意外發現：「雖然報廢電池的能量容量與新品相當，但充電速率卻大幅下降。經掃描分析發現，陰極活性材料的微結構破裂是影響效能的主因。」團隊結合AI分析工具MATBOX，準確量化各層材料的損傷程度。

目前研究人員正著手開發新型處理技術，Popeil表示：「我們鎖定材料的機械性損傷進行修復，避免繁複的化學處理程式，讓回收流程更簡便高效。」這項技術未來將擴充套件至各類廢棄電池，為美國關鍵礦物供應鏈創造更高價值。

這項突破性研究凸顯先進檢測技術對電池回收的重要性。透過精準掌握材料劣化機制，科學家能開發更精準的回收工藝，為永續能源未來鋪路。

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