钜大LARGE | 点击量：587次 | 2022年06月24日
光伏面板回收再利用 纳米硅材料竟可有效提升锂电池性能
近期发表的一项新研究表明，在太阳能电池板中起着重要用途的硅元素，竟可在锂电池中发挥令人意想不到的效果。此前，尽管光伏产业有着积极阳光的一面，但还是在环保回收上遭到了大量的批评。现在，澳大利亚的科学家们，已经想到了如何重新利用最棘手、但又最有价值的其中一种组件——它就是半导体硅材料。
某些太阳能电池板组件，比其它部分更易于回收（资料图，来自：Tesla）
研究团队称，一块太阳能电池板可服役15~25年。尽管其中大部分为玻璃、金属和塑料，但其中的硅元素却不那么容易被提取和再利用。
每块光伏面板使用的硅含量很少，但专家预测，到2050年的时候，我们将出现500万吨的光伏面板废料。有鉴于此，追求一种全面的回收策略，就很值得考量了。
作为负责将太阳能转换成电子的材料，硅在光伏面板中起着至关重要的用途，但其价值可能不止于此。
符合Exic IIB T4 Gc防爆标准
充电温度：0~45℃
-放电温度：-40~+55℃
-40℃最大放电倍率：1C
-40℃ 0.5放电容量保持率≥70%
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将其提取再利用的方法，还证明了将之作为高能电池阳极的潜力。
MokhlesurRahman博士在接受NewAtlas采访时称：来自世界各地的一些研究小组，已经在主动地开发回收工艺，以便从废弃光伏（PV）面板中回收元素和零部件。
遗憾的是，即使已经回收了诸多元素，但仍未有人研究在将硅元素回收后、将其转换为纳米硅、并用于电池技术的后续应用。
有鉴于此，Rahman及其研究伙伴ChenChen教授，提出了一种利用废弃硅的电子转移能力、并使之重获新生的技术。
本质上，这项技术围绕和将硅还原为纳米级材料、以适合锂电池应用。该过程可让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太均匀，因为通过各种步骤回收纳米硅时，会发生形态和结构缺陷"。
不过这种类型的纳米硅，可以供应比商业纳米硅更多的好处。形状和尺寸不均，意味着这些硅纳米颗粒内部有更多的自由空间、额外的孔隙度，以促进电解质的运输。
如此一来，其能够更好地适应锂电池充放电循环过程中发生的体积膨胀和收缩。研究人员称，在相同的空间内，其纳米硅能够实现10倍于普通硅的能量储存。
依照现阶段的理论，这可带来性能更强的锂电池。不过初步研究表明，回收硅至少具有和商用硅相同的性能，为硅材料供应了一种新的回收再利用途径。
据悉，目前硅材料的价格，每公斤在4.4万澳元（21万RMB）左右，约合3万美元/2.2磅。
