每一部智能手機和平板電腦里都有一塊厚厚的電池磚頭，上面有一段黑暗而復雜的海嘯歷史：電池。在渡輪上來回充電鋰可能始于南美洲的做準鹽灘。在世界上一些最干旱的亞馬業地區，幾個月的遜和蒸發已經消耗了數百萬噸的水。鈷可以緩沖材料，松下收創司防止日常充電損壞，電池可能來自剛果民主共和國，海嘯據稱那里的做準兒童被肢解、殺害，亞馬業并被從地里挖出來。遜和來自十幾個國家的松下收創司成千上萬的人可能需要收集各種各樣的原子，并將其制成工作電池。然后，經過幾年的使用，用過的設備通常會被填埋和焚燒。
鋰離子電池已經準備好從手持設備跳入汽車、卡車和家庭，企業家和學者們正在競相尋找一種方法來重復利用來之不易的材料。投資者押注數百萬美元，認為內華達州的一家紅木材料公司可以從電子垃圾中提取金屬。競爭對手李循環旨在解決運輸電池的物流問題。其他公司正在開發這項技術，在不完全分解電池的情況下使失效的電池恢復活力。通過全方位解決問題，團隊朝著一個目標努力：將耗盡的電池轉化為有價值的資源。
Li-Cycle聯合創始人兼執行董事長蒂姆約翰斯頓(TimJohnston)表示：“我們把所有這些錢都花在了制造電池、制造化學品上，然后在周期結束時將其燒掉?！薄斑@不對。”
業內人士對即將到來的電池海嘯既興奮又不安。Li-Cycle聯合創始人兼總裁AjayKochhar表示，如今全球各地的人們已經放棄了超過50萬噸的鋰電池，其中大部分是小型電子產品。然而，隨著世界向電力經濟轉型，預計到2030年，人們對鋰離子磚的需求將增加10倍。大多數爆炸將由電動汽車驅動，電動汽車裝有重量超過1000磅的電池?！拔覀兲幱诒揭唤?，”科赫哈說。
Kochhar和其他人認為這是一個機會，可以用一個更“循環”的系統來取代今天脆弱和有問題的供應鏈，該系統可以使用上一代的材料來制造下一代電池。他們回收不僅僅是為了回收。Statista估計，到2030年，僅鋰離子電池的回收市場每年就將價值180億美元，高于2019年的15億美元。
特斯拉聯合創始人的回收創業。
引領美國市場的一家新興公司是RedwoodMaterials，這是特斯拉聯合創始人JBStraubel的最新合資企業。在擔任特斯拉首席技術官的16年里，斯特勞貝爾意識到沒有計劃在汽車使用壽命結束時處置它。與電話不同，半噸的汽車電池不能只放在垃圾抽屜的后面。目前，大多數電動汽車都處于全盛時期(斯特勞貝爾駕駛的是他認為是2000年代末最古老的特斯拉-Roadster原型車)，但海嘯將在未來五年早期電動汽車開始大規模退役時開始。
目前，公司致力于借助摩羯座投資集團和突破能源風險投資公司(包括亞馬遜創始人杰夫貝索斯和微軟聯合創始人比爾蓋茨)的環境投資基金，提升卡森市工廠的產能。
輻條模式
Johnston和Kochhar以類似的方式成立了Li-Cycle，并在與專門從事電池化學品的全球工程公司Hatch合作后，于2016年推出了Li-Cycle。他們圍繞著“聚線說話”的模式建立自己的事業。
因為電池有火災危險，所以安全運輸可能很貴。為了保持距離，Li-Cycle打算在當地的“輻條”設施中收集電池，該設施將磚塊分成三部分：塑料外殼、混合金屬(如箔片)和位于電池中心的活性材料(如鈷和鎳)——一種被稱為“黑球”的暗塵。
Li-Cycle可以直接出售這些材料，也可以將黑色塊狀物運輸到中央“樞紐”工廠，然后在室溫下將其浸入液體中。約翰斯頓說，提取這些金屬的效率為90%至95%，甚至包括鋰，這在許多工藝中都很難實現。有效捕捉。
目前，該公司有兩根輻條，一根位于加拿大安大略省，另一根位于紐約羅切斯特市，每年可分解總計1萬噸鋰離子電池。李自行車最近宣布計劃在羅切斯特建立第一個樞紐。從2022年底開始，該樞紐每年可將2.5萬噸黑塊(來自6.5萬噸電池)分離成鋰、鈷、鎳等元素。和紅杉材料公司一樣，公司也希望盡快擴大規模，目前已募集資金約5000萬美元。
“這是一個很大的空間，我們需要一個回收團隊，”科赫哈說。
活化分子
但展望未來，研究人員指出，移除電池原子部分的長期利潤可能會非常微薄。電池的化學結構每年都在變化。例如，松下在2012年至2018年間將特斯拉電池中的鈷含量降低了60%。這些變化可能需要不斷調整回收過程，同時也減少其利潤(鈷。
是最昂貴，最有價值的電池元件)。一種更有效的途徑可能是將電池回收到更高的水平，從而挽救它們更大的分子結構而不是原子。史蒂夫·斯洛普(SteveSloop)是電池研究公司OnToTechnology的化學家和創始人，他將電池比作公寓樓。為什么不翻新木材和磚塊，不裝修呢?他說：“在制造[電池]上投入了大量精力。”“我們正在努力節省投資。”
對于鋰離子電池，這意味著要更換鋰，鋰在每次充電和放電過程中都會一點點卡在電池的分子支架上。當電池中的自由流動的鋰耗盡時，它會耗盡。九月，斯洛普(Sloop)發表了一個案例研究，描述了他的實驗室如何自動拆卸和切碎召回的蘋果電池，將其活性物質浸泡在富含鋰的浴液中以使其恢復原始狀態。最終產品標志著第一個從工業來源重新組裝的完整燃料電池。
OnToTechnology只是追求這種“直接回收”策略的一個組織。能源部資助了一個名為ReCellCenter的研究聯盟，該聯盟支持類似的項目。據阿貢國家實驗室的運輸系統分析師LindaGaines稱，該中心目前正在組織幾種不同類型的“再鋰化”之間的非正式競賽，以查看效果最佳。
她說：“重新鋰化已經走了很長一段路。”“確實是在我們可以考慮擴大規模的階段。”
擴大規模將是所有這些舉措所面臨的主要挑戰。在實驗室中，將電池還原成原子或替換鋰相對容易。但是，如何收集，運輸，分類，分解，加工和重新分配即將到來的數百萬噸的材料絕非易事。
伯明翰大學的材料科學家加文·哈珀(GavinHarper)說：“這是一種即將上市的新技術。”他參與了英國電池回收項目ReLib。“我們沒有看到它會帶來的問題，挑戰和機遇。”
