《美国政府投资开发关键矿物和材料的新替代供应》

  • 来源专题:先进材料
  • 编译者: 李丹
  • 发布时间:2024-11-04
  • 2024年8月8日,美国能源部在“投资美国议程”框架下宣布为四个项目提供1020万美元,推进具有成本效益和对环境负责的工艺,以在美国生产和提炼关键矿物和材料1。这笔资金由《两党基础设施法案》提供,将通过广泛的国内资源开发新的替代供应,从而减少美国对国外供应的依赖。根据美国地质调查局2024年的数据2,美国至少有12种关键矿物(砷、铯、萤石、镓、天然石墨、铟、锰、铌、铷、钪、钽、钇)完全依赖进口。

       此次被选中的四个项目属于美国发布的“关键材料创新、效率和替代”资助机会公告(FOA)资助的首批项目,该FOA将为多批实验室和中试规模的研究、开发和示范项目提供高达1.5亿美元的资金,以帮助从多种来源(包括回收材料、矿山废料、工业废料和矿床)建立美国国内关键矿物的安全、可持续供应。首批四个项目属于“替代材料”感兴趣的领域,专注于开发清洁能源技术(如太阳能电池板、风力涡轮机、电动汽车和氢燃料电池)相关的关键矿物和材料替代品。四个项目包括:

       1. 爱达荷国家实验室、Seerstone开发公司与博伊西州立大学计划合作开发一种新颖的完全国产脱碳途径,以从二氧化碳原料中制造高纯度合成石墨及其他耐用的碳基材料。

       2. 爱荷华州立大学计划将永磁体回收产生的铜废料的转化与高能效的化学工艺相结合,以生产氢气。

       3. 宾夕法尼亚州立大学计划研究氮化硼的材料科学与工程,以及它在半导体器件制造中的潜在应用,以作为氮化镓的替代品(由于中国限制镓出口)。

       4. Aspen气凝胶公司计划将其基于磷酸铁锂的电池技术从实验室规模扩大到中试规模,用于电动汽车,作为锂离子电池的替代品(锂离子电池需要关键材料,如镍和钴,这些材料主要来自美国以外)。

       美国能源部之后还将根据FOA的其余感兴趣领域进行更多项目遴选。该FOA由美国能源部化石能源和碳管理办公室(FECM)负责管理。加上此次资助,FECM自2021年1月以来已为支持美国传统采矿和化石燃料生产社区的关键矿物和材料勘探、资源鉴定、生产和加工项目投入约1.71亿美元。

  • 原文来源:https://www.energy.gov/articles/biden-harris-administration-invests-10-million-develop-new-and-alternative-supplies
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    • 2024年9月26日,美国能源部宣布为六个项目提供 550 万美元,旨在利用主要来自国内的关键矿物和材料开发新的和改进的技术,从而减少美国对国外供应的依赖。此次被选中的六个项目属于美国发布的“关键材料创新、效率和替代”资助机会公告(FOA)资助的第二批项目,同样属于“替代材料”感兴趣的领域。六个项目包括:(1)CorePower Magnetics公司计划开发高性能无稀土元素电动机并制作原型,评估和比较几种无稀土元素永磁体技术的性能和生产准备情况。(2)Giner公司计划为电动汽车应用开发成本更低的可充电电池,依靠国内可用的锰、铁、钛和镁供应,并减少铜或镍等元素的使用。(3)俄亥俄大学计划开发煤炭和废煤衍生的硬碳负极,当与美国国内采购的正极材料相结合时,将产生下一代高性能钠离子电池——一种有前途的低成本锂离子电池替代品。(4)Semplastics公司计划使用低成本的煤炭原料开发负极活性产品,作为锂离子电池中的电池级石墨替代品。(5)田纳西大学计划开发一种可充电碱性二氧化锰电池,专注于环保、中性电解质,作为锂离子电池的替代技术。(6)伍斯特理工学院计划开发一种方法,将纯或混合贫镍多晶正极材料转化为富镍单晶正极材料。
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    • 美国能源部(DOE)近日宣布为六个项目拨款550万美元,这些项目将推动在美国本土生产和提炼关键矿物和材料的具有成本效益且对环境负责的工艺。 这笔资金由《两党基础设施法》提供,旨在利用主要来自国内的关键矿物和材料开发新的改良技术,减少对海外供应的依赖。 根据美国地质调查局的数据,美国对稀土元素的需求有 95% 以上来自国外。 大多数关键矿物的 50% 以上来自国外,至少有 12 种关键矿物完全来自国外。 关键材料的创新、效率和替代品 "关键材料的创新、效率和替代品 "筹资机会公告(FOA)将在几轮项目选择中提供高达 1.5 亿美元的资金,以帮助建立安全、可持续的国内关键矿产供应,这些矿产来自美国各地,包括回收材料、矿山废料、工业废料和矿床。 具体来说,FOA 将支持台架和试点规模的研究、开发和示范项目,以提高国内供应链的稳健性,减少对国外供应链的依赖。 以下六个被选中进行谈判的项目属于 "替代产品 "兴趣领域,其重点是新的或改进的替代能源技术或设计,这些技术或设计使用的关键矿物和材料在美国更为丰富和/或不受供应限制: CorePower Magnetics 公司(宾夕法尼亚州匹兹堡市)计划开发高性能无稀土元素电机并制作原型,评估和比较几种无稀土元素永磁技术的性能和生产准备情况。  Giner 公司(马萨诸塞州奥本代尔市)计划开发用于电动汽车应用的低成本可充电电池,依靠国内供应的锰、铁、钛和镁,减少铜或镍等元素的使用。 俄亥俄大学(俄亥俄州雅典)计划开发从煤和废煤中提取的硬碳阳极,与国产阴极材料结合后,将形成下一代高性能钠离子电池--有望成为锂离子电池的低成本替代品,而锂离子电池所需的关键材料大部分来自美国以外的地区。 Semplastics(佛罗里达州奥维多)计划利用低成本的煤炭原料开发一种替代性阳极活性产品,作为锂离子电池中电池级石墨的替代品,帮助提高电网存储电池中关键部件的国内可用性。 田纳西大学(田纳西州诺克斯维尔市)计划开发一种可充电碱性二氧化锰电池,重点关注环保型中性电解质,并使用美国具有强大供应链的矿物质,作为锂离子电池的替代技术,因为锂离子电池所需的关键材料主要来自美国以外地区。 伍斯特理工学院(马萨诸塞州伍斯特市)计划开发一种方法,将纯镍或混合镍铅多晶阴极材料转化为富镍单晶阴极材料。