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光伏面板回收再利用 纳米硅材料竟可有效提升锂离子电池性能

作者:FZ09 来源: 更新时间:2019-10-31 11:10:26

有些太阳能电池板组件比其他组件更容易回收(数据图表,来自:Tesla)

研究小组说,太阳能电池板可以使用15至25年。虽然大部分太阳能电池板是玻璃、金属和塑料,但硅元素的提取和再利用并不容易。

每个光伏电池板使用的硅很少,但专家预测,到2050年,我们将产生500万吨光伏电池板废料。有鉴于此,寻求一种全面的回收策略是值得考虑的。

作为一种负责将太阳能转化为电子的材料,硅在光伏电池板中起着至关重要的作用,但它的价值可能超出此范围。

澳大利亚迪肯大学(Deakinuniversity)的材料科学家表示,他们不仅提出了一种提取和再利用它的方法,而且还展示了其作为高能电池阳极的潜力。

莫赫勒苏拉赫曼博士在接受NEWATLAS采访时说:来自世界各地的一些研究小组已经在积极开发回收过程,以回收废弃光伏电池板中的元素和组件。

不幸的是,即使回收了许多元素,也没有人研究硅在回收再利用后的应用,将其转化为纳米硅,并将其用于电池技术。

有鉴于此,拉赫曼和他的研究伙伴陈晨教授提出了一种利用废硅电子转移能力并使其复活的技术。

从本质上讲,这项技术围绕着将硅还原成纳米材料,以适合锂离子电池使用。这一过程允许材料具有不规则的形状,但正如rahman解释的那样,这可能是一件好事。

rahman指出:据推测,所获得的纳米硅材料的尺寸和形状可能不均匀,因为通过各种步骤回收纳米硅将产生形态和结构缺陷。

然而,这种纳米硅比商用纳米硅有更多的好处。不均匀的形状和尺寸意味着这些硅纳米粒子有更多的自由空间和更多的孔隙,以方便电解质的传输。

这样,它就能更好地适应锂离子电池充放电循环中的体积膨胀和收缩。研究人员说,在同样的空间里,它的纳米硅可以储存10倍于普通硅的能量。

根据目前的理论,这可以导致性能更强的锂离子电池。然而,初步研究表明,回收的硅至少具有与商业硅相同的性能,这为硅材料的回收和再利用提供了一种新的途径。

据报道,目前硅材料的价格约为每公斤44000澳元(合210000元人民币),约合3万美元/2.2磅。

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