在庞大化学元素周期表中,一些元素和另外一些元素化合后总能产生奇特化学反应。比如热衷于健身的人应该知道甘氨酸,什么是甘氨酸?甘氨酸(Glycine,缩写Gly),又名氨基乙酸,分子式是NH₂CH₂COOH,甘氨酸与肌肉健康密切相关。作为人体内非必须的一种氨基酸,主要用于医药,食品的添加剂,也可用于食品调味等。
它是合成肌酸(Creatine)的重要前体物质,而肌酸对于肌肉的能量储存和释放至关重要,当然它也是健身房中肌肉男非常喜欢增肌助力的能量饮品,有没有想过有一天它会和废旧电池产生化学反应?甚至会在新能源革命中扮演关键角色,更在工业制造领域掀起绿色浪潮。
在锂离子电池回收领域,中国科学家的突破性研究让甘氨酸成为焦点。近日由长沙中南大学新能源材料研究院、贵州师范大学绿色化学实验室、国家先进储能材料工程研究中心,创新性地采用 "甘氨酸中性浸出法",通过生物氨基酸甘氨酸实现 99.9% 的电池材料回收率,该技术摒弃强酸强碱工艺,可以在中性 pH 环境下完成电池中金属物质的分离,废水可直接转化为有机肥,实现零污染排放。
根据研究发现,通过甘氨酸与废弃电池颗粒反应还特别高效,在 15 分钟内提取 99.99% 锂、96.86% 镍、92.35% 钴、90.59% 锰,较传统工艺效率提升 5 倍以上。同时研究发现将甘氨酸基表面活性剂用于电池电极清洗,可以使电池良品率提升至 99.97%。该技术使动力电池生产成本降低 35%,每回收千吨电池减少 可减少3.2 万吨碳排放,相当于 3000 公顷森林年固碳量,随着各国环保法律的日益严格,这项关键电池回收技术。
目前,该技术已获国际权威期刊《德国应用化学》发表,并被纳入国家重点研发计划。目前正与宁德时代、比亚迪等龙头企业开展中试合作,计划 2026 年建成年处理 50 万吨退役电池的智能化工厂。随着欧盟《新电池法》实施,中国技术有望成为全球电池回收标准制定的重要参照。