在龐大化學元素周期表中,一些元素和另外一些元素化合后總能產(chǎn)生奇特化學反應。比如熱衷于健身的人應該知道甘氨酸,什么是甘氨酸?甘氨酸(Glycine,縮寫Gly),又名氨基乙酸,分子式是NH?CH?COOH,甘氨酸與肌肉健康密切相關(guān)。作為人體內(nèi)非必須的一種氨基酸,主要用于醫(yī)藥,食品的添加劑,也可用于食品調(diào)味等。
它是合成肌酸(Creatine)的重要前體物質(zhì),而肌酸對于肌肉的能量儲存和釋放至關(guān)重要,當然它也是健身房中肌肉男非常喜歡增肌助力的能量飲品,有沒有想過有一天它會和廢舊電池產(chǎn)生化學反應?甚至會在新能源革命中扮演關(guān)鍵角色,更在工業(yè)制造領(lǐng)域掀起綠色浪潮。
在鋰離子電池回收領(lǐng)域,中國科學家的突破性研究讓甘氨酸成為焦點。近日由長沙中南大學新能源材料研究院、貴州師范大學綠色化學實驗室、國家先進儲能材料工程研究中心,創(chuàng)新性地采用 "甘氨酸中性浸出法",通過生物氨基酸甘氨酸實現(xiàn) 99.9% 的電池材料回收率,該技術(shù)摒棄強酸強堿工藝,可以在中性 pH 環(huán)境下完成電池中金屬物質(zhì)的分離,廢水可直接轉(zhuǎn)化為有機肥,實現(xiàn)零污染排放。
根據(jù)研究發(fā)現(xiàn),通過甘氨酸與廢棄電池顆粒反應還特別高效,在 15 分鐘內(nèi)提取 99.99% 鋰、96.86% 鎳、92.35% 鈷、90.59% 錳,較傳統(tǒng)工藝效率提升 5 倍以上。同時研究發(fā)現(xiàn)將甘氨酸基表面活性劑用于電池電極清洗,可以使電池良品率提升至 99.97%。該技術(shù)使動力電池生產(chǎn)成本降低 35%,每回收千噸電池減少 可減少3.2 萬噸碳排放,相當于 3000 公頃森林年固碳量,隨著各國環(huán)保法律的日益嚴格,這項關(guān)鍵電池回收技術(shù)。
目前,該技術(shù)已獲國際權(quán)威期刊《德國應用化學》發(fā)表,并被納入國家重點研發(fā)計劃。目前正與寧德時代、比亞迪等龍頭企業(yè)開展中試合作,計劃 2026 年建成年處理 50 萬噸退役電池的智能化工廠。隨著歐盟《新電池法》實施,中國技術(shù)有望成為全球電池回收標準制定的重要參照。
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