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化学工艺实现无废料生产关键电池金属 -- Chemical process produces critical battery metals with no waste

文章摘要

文章介绍了将橄榄石转化为有价值的NMC电池组件的研究进展,展示了这一技术在电池材料领域的潜在应用和重要性。

文章总结

将橄榄石转化为有价值的NMC电池组件

新西兰的Aspiring Materials公司开发了一种创新的化学工艺,能够将橄榄石转化为多种有价值的矿物,且不产生有害废物。橄榄石是一种常见的矿物,通常被认为在经济上价值较低,主要用于宝石、金属加工和陶瓷等领域。然而,Aspiring Materials通过其专利工艺,成功从橄榄石中提取出镍锰钴氢氧化物(NMC),这是锂离子电池生产中的关键材料。

该公司的试点工厂位于新西兰基督城,通过硫酸浸出橄榄石粉末,将其转化为一种“元素汤”,随后通过添加氢氧化钠并控制颗粒大小和温度,分别提取出三种产品:50%的二氧化硅(可用于替代部分波特兰水泥)、40%的镁产品(适用于碳封存、废水处理和合金制造等),以及10%的混合金属产品(铁与少量镍锰钴氢氧化物的结合物)。NMC材料是锂离子电池中高功率应用的首选材料。

Aspiring Materials的工艺实现了闭环操作,最终只留下盐水,通过电解器回收和再生用于消化的酸和分离产品的碱。目前,该公司正在计划增加两条平行的反应链,以缩短处理时间。

NMC材料在电池制造中已经广泛应用,通常用于高能量密度锂离子电池的正极,或需要频繁充放电的电力系统,如电动工具、大规模储能和电动汽车。Aspiring Materials生产的NMC材料符合当前电池行业的标准。

尽管NMC氢氧化物在Aspiring Materials的输出中占比最小(约1%),但它仍可能对未来电池材料的供应链产生重要影响。随着全球对关键矿物供应的关注增加,Aspiring Materials的技术为电池材料的可持续生产提供了新的可能性。

评论总结

  1. 对技术进展的期待与怀疑

    • 观点:评论者对机械技术的进展表示期待,但也对技术的实际应用持怀疑态度,认为许多技术最终未能实现大规模生产。
    • 引用
      • "I love seeing the progress in mechanical (real world) tech."(我喜欢看到机械(现实世界)技术的进步。)
      • "It seems we see a lot of hype which either fizzles out, or never seems to make it all the way."(似乎我们看到很多炒作,要么逐渐消失,要么从未真正实现。)
  2. 对环保性和经济性的质疑

    • 观点:评论者认为该技术听起来环保,但对其经济性和实际效果提出疑问,尤其是关于金属分离和整体经济效益的问题。
    • 引用
      • "What are the overall economics?"(整体经济效益如何?)
      • "Is it just a more green but more expensive extraction from unused Olivine?"(这是否只是一种更环保但更昂贵的从未使用的橄榄石中提取的方法?)
  3. 副产品开采的经济与环境影响

    • 观点:评论者指出许多稀有金属是其他矿石开采的副产品,强调建立清洁、大规模处理这些副产品的基础设施的重要性。
    • 引用
      • "Lot's of ores are just byproducts of the processing of other ores."(许多矿石只是其他矿石加工的副产品。)
      • "Building an infrastructure for cleanly and reliably processing them in volume is clearly important though."(建立清洁、可靠地大规模处理这些副产品的基础设施显然很重要。)
  4. 可再生能源的应用潜力

    • 观点:评论者认为该技术可以很好地适应间歇性可再生能源,如太阳能和风能,并建议使用电池来支持无法关闭的设备。
    • 引用
      • "It appears that power input from intermittent sources could be fairly easy to accommodate with this process."(似乎间歇性能源输入可以很好地适应这一过程。)
      • "A battery could be added to run things that can't be turned off, like circulation pumps, etc."(可以添加电池来运行无法关闭的设备,如循环泵等。)
  5. 对澳大利亚技术发展的批评

    • 观点:评论者对澳大利亚的技术发展持批评态度,认为其公司往往在获得政府资助后失败,而中国则能成功改进并商业化这些技术。
    • 引用
      • "Australia has an unenviable track record of promising sounding companies that get funding from government sources and soon go belly up."(澳大利亚有着令人不羡慕的记录,许多听起来很有前途的公司获得政府资助后很快倒闭。)
      • "Meanwhile, the technology is studied, improved and transferred by enterprising Chinese and soon becomes a billion dollar company in Guangdong."(与此同时,这些技术被有进取心的中国人研究、改进并转移,很快在广东成为价值数十亿美元的公司。)