近期，澳大利亞迪肯大學(xué)（Deakin University）前沿材料研究所（IFM）的科學(xué)家們開(kāi)發(fā)出了一種可持續(xù)方法，可以從太陽(yáng)能電池板廢料中提取硅，并將其重新配置為納米硅，然后用于制造鋰離子電池的高能陽(yáng)極。

硅在太陽(yáng)能電池板電池中所占比例相對(duì)較小，到目前為止，在不使用鹽酸和硝酸等危險(xiǎn)化學(xué)物質(zhì)的情況下，提取硅并將其還原為納米顆粒是非常困難的。

迪肯大學(xué)材料科學(xué)家Mokhlesur Rahman表示，他們已經(jīng)開(kāi)發(fā)了一種從太陽(yáng)能廢料中提取硅的熱化學(xué)工藝，這種工藝廉價(jià)、有效且對(duì)環(huán)境安全。

據(jù)悉，該工藝能將純化的硅通過(guò)球磨工藝將其尺寸減小到納米級(jí)。同樣，不需要有毒化學(xué)物質(zhì)。然后將納米硅與石墨混合，制成電池陽(yáng)極，研究人員表示，這種陽(yáng)極已被證明可以將鋰離子電池的容量提高10倍。

Rahman說(shuō)，“我們正在使用這種納米硅來(lái)開(kāi)發(fā)低成本的電池材料，這將有助于提供性能更高、續(xù)航時(shí)間更長(zhǎng)、價(jià)格合理的電池技術(shù)，這是推動(dòng)澳大利亞清潔能源轉(zhuǎn)型所急需的。”

科學(xué)家們表示，他們自2019年以來(lái)一直在研究這一過(guò)程，并多次測(cè)試和審查，以證明它是可行的，并可擴(kuò)大用于商業(yè)用途，這是重新利用廢棄太陽(yáng)能電池的關(guān)鍵，并將防止高價(jià)值廢物進(jìn)入垃圾填埋場(chǎng)。

Rahman說(shuō)，“太陽(yáng)能電池板是用高價(jià)值的硅制造的，但這種材料在沒(méi)有凈化的情況下不能重復(fù)使用，因?yàn)樵陔姵匕迨褂玫?5到30年的時(shí)間里，它會(huì)被嚴(yán)重污染。”

“我們開(kāi)發(fā)了一種工藝，可以在一天內(nèi)將從舊電池中收集的硅恢復(fù)到99%以上的純度，而且不需要危險(xiǎn)的化學(xué)物質(zhì)。”他補(bǔ)充說(shuō)。

研究人員進(jìn)一步解釋稱，這個(gè)過(guò)程比目前市場(chǎng)上的任何其他技術(shù)都更環(huán)保、更便宜、更高效，這是一個(gè)突破，可以使回收太陽(yáng)能電池板在經(jīng)濟(jì)上更加可行。這一過(guò)程包括凈化、納米硅生產(chǎn)和集成到新電池技術(shù)中，這是解決太陽(yáng)能電池板廢物問(wèn)題的巨大飛躍。

“從報(bào)廢的太陽(yáng)能電池板中回收的硅可以成為一個(gè)巨大的、可持續(xù)的納米硅來(lái)源，以滿足未來(lái)對(duì)原始電池材料的需求。為未來(lái)的家庭、交通和社區(qū)提供電力。”他們補(bǔ)充道。