光伏面板回收再利用 纳米硅材料竟可有效提升锂离子电池性能
时间:2019-10-29 13:27来源:21Dianyuan
摘要: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,我们将产生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。
近期发表的一项新研究表明,在太阳能电池板中起着重要作用的硅元素,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。
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作用,但其价值可能不止于此。澳大利亚迪肯大学(Deakin University)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。
Mokhlesur Rahman 博士在接受 New Atlas 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 Chen Chen 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,这项技术围绕与将硅还原为纳米级材料、以适合锂离子电池应用。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,可以提供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离子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离子电池。不过初步研究表明,回收硅至少具有与商用硅相同的性能,为硅材料提供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。
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,我们将产生 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作用,但其价值可能不止于此。澳大利亚迪肯大学(Deakin University)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。
Mokhlesur Rahman 博士在接受 New Atlas 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 Chen Chen 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,这项技术围绕与将硅还原为纳米级材料、以适合锂离子电池应用。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,可以提供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离子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离子电池。不过初步研究表明,回收硅至少具有与商用硅相同的性能,为硅材料提供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。
免责声明:本文若是转载新闻稿,转载此文目的是在于传递更多的信息,版权归原作者所有。文章所用文字、图片、视频等素材如涉及作品版权问题,请联系本网编辑予以删除。
我要投稿
近期活动
- 安森美汽车&能源基础设施白皮书下载活动时间:2024年04月01日 - 2024年10月31日[立即参与]
- 2023年安森美(onsemi)在线答题活动时间:2023年09月01日 - 2023年09月30日[查看回顾]
- 2023年安森美(onsemi)在线答题活动时间:2023年08月01日 - 2023年08月31日[查看回顾]
- 【在线答题活动】PI 智能家居热门产品,带您领略科技智慧家庭时间:2023年06月15日 - 2023年07月15日[查看回顾]
- 2023年安森美(onsemi)在线答题活动时间:2023年06月01日 - 2023年06月30日[查看回顾]
分类排行榜
- 汽车电子电源行业可靠性要求,你了解多少?
- 内置可编程模拟功能的新型 Renesas Synergy™ 低功耗 S1JA 微控制器
- Vishay 推出高集成度且符合 IrDA® 标准的红外收发器模块
- ROHM 发布全新车载升降压电源芯片组
- 艾迈斯半导体推出行业超薄的接近/颜色传感器模块,助力实现无边框智能手机设计
- 艾迈斯半导体与 Qualcomm Technologies 集中工程优势开发适用于手机 3D 应用的主动式立体视觉解决方案
- 维谛技术(Vertiv)同时亮相南北两大高端峰会,精彩亮点不容错过
- 缤特力推出全新商务系列耳机 助力解决开放式办公的噪音难题
- CISSOID 和泰科天润(GPT)达成战略合作协议,携手推动碳化硅功率器件的广泛应用
- 瑞萨电子推出 R-Car E3 SoC,为汽车大显示屏仪表盘带来高端3D 图形处理性能
编辑推荐
小型化和稳定性如何兼得?ROHM 推出超小型高输出线性 LED 驱动器 IC,为插座型 LED 驱动 IC 装上一颗强有力的 “心脏”
众所周知,LED的驱动IC担负着在输入电压不稳定的情况下,为LED提供恒定的电流,并控制恒定(可调)亮度的作用。无论是室内照明,还是车载应用,都肩负着极为重要的使命。
- 关于反激电源效率的一个疑问
时间:2022-07-12 浏览量:10016
- 面对热拔插阐述的瞬间大电流怎么解决
时间:2022-07-11 浏览量:8785
- PFC电路对N线进行电压采样的目的是什么
时间:2022-07-08 浏览量:9419
- RCD中的C对反激稳定性有何影响
时间:2022-07-07 浏览量:7084
- 36W单反激 传导7~10M 热机5分钟后超标 不知道哪里出了问题
时间:2022-07-07 浏览量:5841
- PFC电感计算
时间:2022-07-06 浏览量:4068
- 多相同步BUCK
时间:2010-10-03 浏览量:37824
- 大家来讨论 系列之二:开机浪涌电流究竟多大?
时间:2016-01-12 浏览量:43114
- 目前世界超NB的65W适配器
时间:2016-09-28 浏览量:59986
- 精讲双管正激电源
时间:2016-11-25 浏览量:127875
- 利用ANSYS Maxwell深入探究软磁体之----电感变压器
时间:2016-09-20 浏览量:107491
- 【文原创】认真的写了一篇基于SG3525的推挽,附有详细..
时间:2015-08-27 浏览量:100169