用食用油打造環保新科技：萊斯特大學研發鋰電池綠色回收法

萊斯特大學的科學家們最近開發出一項創新技術，利用水和食用油的混合物，從廢棄電池中永續地提取有價值的金屬。這項正在申請專利的技術，能夠在室溫下短短幾分鐘內，直接純化鋰電池的「黑粉」（一種低價值的陽極、陰極及其他材料的混合物）。隨著全球數十億個電子產品和電動車使用鋰電池，這項技術可能成為支援綠色科技轉型的更便宜且更永續的回收方法。

由萊斯特大學的Andy Abbott教授和Jake Yang博士領導的研究團隊，在法拉第研究所的ReLiB專案下，發現了一種創新的方法，利用水中微量食用油製成的奈米乳液，從粉碎的電池中回收有價值的電池級金屬氧化物。這項研究已發表在《RSC Sustainability》期刊上。

從日常經驗中我們知道，油和水不會混合，除非加入肥皂。但研究顯示，使用超音波可以創造出穩定的奈米油滴，這些油滴能夠穩定存在數週。關鍵在於，這些奈米油滴能夠純化電池廢料，也就是俗稱的「黑粉」，因為其中含有碳（石墨）和有價值的鋰、鎳、鈷金屬氧化物（NMC）。

奈米油滴會附著在碳的表面，像「膠水」一樣將疏水性石墨顆粒黏在一起，形成大型的油-石墨團塊，這些團塊會浮在水面上，而有價值的親水性鋰金屬氧化物則保持不變。油-石墨團塊可以簡單地撇去，留下純淨的金屬氧化物。

目前的回收技術通常使用爐熱處理來燃燒掉不需要的石墨，這增加了電動車價值鏈的二氧化碳排放，並且使用濃縮的腐蝕性酸，將有價值的電池級金屬氧化物還原成低價值的電池前驅材料。

萊斯特大學開發的乳液技術則允許鋰電池的短迴路回收。在此過程中，回收材料的電池級晶體結構不會被破壞，並且可以直接重新製造成新的電池單元，這與熱冶/濕冶方法不同。這可能使電池供應鏈更加永續且便宜。

萊斯特大學化學學院的Jake Yang博士表示：「這種快速、簡單且便宜的方法可能徹底改變電池的規模化回收方式。我們現在希望與各方利益相關者合作，擴大這項技術的應用，並為鋰電池創造一個迴圈經濟。」

電動車革命帶來了一些挑戰，其中之一就是如何高效且永續地回收大量廢棄電池。全球估計有4000萬輛電動車，以及約100億部活躍的手機、筆記型電腦和平板電腦，這些裝置都使用鋰電池。然而，缺乏相關法規意味著鋰電池組並未被設計成易於回收。

萊斯特大學和伯明罕大學也正在合作，將ReLiB專案下開發的多項技術整合到InnovateUK的ReBlend專案中。這將建立一條每小時能夠處理數十公斤黑粉的試驗線，以證明這種短迴路再處理能夠經濟地提供新電池單元所需的電池級材料。

法拉第研究所的執行長Martin Freer教授評論道：「ReLiB專案是法拉第研究所的旗艦專案之一，旨在開發創新技術，以在電池製造和回收的迴圈經濟中捕捉價值並保留稀缺資源。這項工作為大規模短迴路回收鋰電池提供了一條有前景的路徑。」