锂离子电池成本有望大幅降低！ Green Science Alliance 已开发出使用回收材料的锂离子电池 使用黑质的锂离子电池。

Green Science Alliance 公司（总裁：森良平，所在地：兵库县川西市）利用从锂离子电池中提取的被称为 "黑质 "的再生材料，开发出了一种锂离子电池。与目前通过提取一次钴和镍等金属来再生电池的方法不同，该公司利用一种独特的加工方法直接制造出的正电极制造出了锂离子电池。预计这将大大降低锂离子电池的成本，而锂离子电池被广泛应用于手机、智能手机、平板电脑和电动汽车等各种电子设备中。

锂离子电池的正极直接由回收材料黑质制成。

要点

1. 黑质是一种从锂离子电池中提取的回收材料，看起来像黑色粉末，含有钴、镍、锰和锂等稀有金属。

2. 锂离子电池所需的钴和镍等稀有金属在俄罗斯、中国和非洲等某些地区的生产分布不均，始终存在政治供应不稳定和价格波动的风险。因此，回收锂离子电池是最理想的选择。

3. 目前，人们正在研究使用硫酸和盐酸等危险化学品从黑色物质中提取钴和镍等金属，以重新制造锂离子电池的正极，但这一过程对工人来说是危险的，对机械和环境来说也是沉重的负担。

4. 该公司已开发出一种锂离子电池，其正极不经过金属提取工序，而是采用专有工艺 直接从黑质中提取。

开发的社会背景

由人口爆炸引起的全球变暖（沸腾）、森林灭绝、沙漠化、物种灭绝、水污染和塑料污染等环境破坏问题越来越严重。据说，全球变暖的主要原因是甲烷和二氧化碳等温室气体的迅速增加。未来的理想是使用太阳能和风能等不依赖石油和煤炭等化石燃料的可再生能源。然而，太阳能和风能在阴天、下雨、夜间或无风时无法发电，导致电力供应不稳定。因此，能够储存电力的蓄电池就显得极为重要。如果蓄电池（可充电电池）能够在社会上普及，就有可能建立一个依靠清洁、可再生能源的世界，实现可持续发展和增长（SDGs）的社会。

然而，目前作为典型储能电池的锂离子电池价格昂贵，而作为原材料的钴、镍、锰和锂等稀有金属在俄罗斯、中国、非洲和南美洲等某些地区的生产分布不均，这意味着供应源不稳定和价格波动的风险始终存在。例如，刚果民主共和国的钴产量约占世界总产量的一半，但由于政局不稳、剥削童工、大规模钴矿钻探作业造成水和土壤污染等问题，供应不稳定的问题依然存在。

因此，世界各地的大学、研究机构和公司开始尝试回收和再生锂离子电池。欧盟（EU）已出台法规，规定在该地区内必须回收蓄电池，并计划到 2027 年从废旧电池中回收 50%的主要材料锂，到 31 年回收 80%。

研究内容

在目前研究的锂离子电池主要回收方法中，首先收集、拆解和粉碎废旧锂离子电池，以去除主要贱金属（储量大、产量高、相对容易提炼和回收的金属）以及其他杂质。经过这些工序后，会提取出一种名为 "黑块 "的物质，这是一种明显的黑色粉末。这种黑色粉末中含有塑料、树脂、电解质、粘合剂、铝、铜、铁、钢和石墨，这些物质用来构成锂离子电池。另一方面，它还含有大量有价金属，如上述的钴、镍、锰和锂。因此，这些有价值的金属被提取出来，用于再生新的锂离子电池。然而，在提取这些金属的过程中会使用硫酸和盐酸等剧毒化学品，因此人们对工厂、机械、工人和整个环境的高负荷和毒性表示担忧。

在此背景下，GS Alliance 的 Ryohei Mori 博士（工程学）开发出了一种锂离子电池，该电池直接从黑质中提取新型正极材料，而无需经过使用硫酸等提取金属的过程。与使用市售正极材料 NMC111（LiNi0.33Mn0.33Co0.33O2）的锂离子电池相比，所开发的锂离子电池显示出约 85% 的初始电池容量。循环稳定性也很好，与市售的 NMC111 相当。

用这种方法制造的锂离子电池省去了提取金属的工序，减少了对环境的影响，而且由于黑质本身是回收材料，价格也更便宜，因此在锂离子电池价格结构中占很大比重的正极材料的价格可以低于通用材料价格的一半。

该公司的目标是进一步提高电池容量和循环稳定性，并通过向日本和海外客户提供样品，将使用这种黑质的锂离子电池相关产品商业化。

公司简介

公司名称：GS Alliance Ltd（富士颜料株式会社集团）

代表：森良平，博士（工程学），代表董事

总部：日本兵库县川西市小花 2-22-11 号（邮编 666-0015

业务活动：环境，应对去碳化和碳中和的挑战、

　　　　　　 研究和开发环境与能源领域的尖端技术，以应对去碳化和碳中和的挑战。

　　　　　　 (由项目厅 GIC KOBE（联合国新创公司支持计划）于 2020 年通过）。

　　　　　　　由项目厅 GIC KOBE 于 2020 年通过)

URL : https://www.gsalliance.co.jp/