科學家的方法可以在室溫下操作幾分鐘內直接凈化鋰離子電池黑塊，即陽極和陰極以及其他材料的低價混合物。
他們的研究成果已發表在《RSC Sustainability》雜志上。
論文指出，由于電池組設計復雜，回收鋰離子電池目前利潤不高，效率也不高。拆卸電池組需要大量勞動力，而且很危險。要使用當前的處理方法回收鋰離子電池并盈利，回收商的運營成本必須在每公斤廢舊電池 2-6 美元以內——這還不包括勞動力成本，并且假設免收入場費。
通常，鋰離子電池的回收始于將電池粉碎，以便通過篩分、風選、磁選和其他方法提取銅和鋁等非活性成分。這一過程留下了活性成分，即石墨和鋰金屬氧化物，統稱為“黑物質”。
黑色物質的質量及其再利用價值往往取決于鎳和鈷的含量。黑色物質通常作為低成本商品出售給濕法冶金下游工藝。
回收商的目標是通過凈化黑色物質來生產單個活性電池組件，從而促進直接、短循環的回收過程，在該過程中，這些組件可以在電池制造過程中無需進一步加工即可重復使用。
萊斯特大學的科學家采用了一種直接回收方法，這是一種新興方法，可以在不損害材料晶體結構的情況下回收鋰離子電池中有價值的成分。與火法冶金和濕法冶金等傳統方法相比，這種方法成本更低、更安全。
萊斯特的科學家在不使用表面活性劑添加劑的情況下將油滴研磨在水中，以選擇性地捕獲回收的鋰離子電池黑色粉末中的石墨。油滴可以從普通礦物油或植物油中提取。
除非加入肥皂，否則油和水不會混合，但研究人員發現，加入超聲波可以產生穩定數周的納米油滴。研究人員發現，油納米液滴可以凈化黑色物質，因為它們粘附在碳表面，并充當膠水將疏水石墨顆粒粘合在一起，形成漂浮在水面上的大型油-石墨團塊，而不會影響有價值的疏水鋰金屬氧化物。刮掉油-石墨混合物，留下有價值的純金屬氧化物。
“這種快速、簡單且廉價的方法可能會徹底改變電池的大規模回收方式，”該研究的主要作者之一、萊斯特大學化學學院的杰克楊博士聲稱。
“我們現在希望與各種利益相關者合作，擴大這項技術的規模，并為鋰離子電池創造循環經濟。”科學家們已經根據這項研究向萊斯特創新中心提交了專利。
