1. Θέματα ρύπανσης μετά την ανακύκλωση φωσφορικού σιδήρου λιθίου
Η αγορά ανακύκλωσης μπαταριών ισχύος είναι τεράστια και σύμφωνα με τα σχετικά ερευνητικά ιδρύματα, το σύνολο των συσσωρευμένων μπαταριών ισχύος της Κίνας αναμένεται να φτάσει τις 137,4 MWh έως το 2025.
Λήψη μπαταρίες φωσφορικού σιδήρου λιθίουΓια παράδειγμα, υπάρχουν κυρίως δύο τρόποι για την ανακύκλωση και τη χρήση σχετικών μπαταριών ισχύος που έχουν αποσυρθεί: ο ένας είναι η καταρράκτη χρήση και ο άλλος είναι η αποσυναρμολόγηση και η ανακύκλωση.
Η χρήση καταρράκτη αναφέρεται στη χρήση ηλεκτρικών μπαταριών φωσφορικού σιδήρου λιθίου με υπολειπόμενη χωρητικότητα μεταξύ 30% και 80% μετά την αποσυναρμολόγηση και τον ανασυνδυασμό και την εφαρμογή τους σε περιοχές χαμηλής πυκνότητας ενέργειας, όπως η αποθήκευση ενέργειας.
Η αποσυναρμολόγηση και η ανακύκλωση, όπως υποδηλώνει το όνομα, αναφέρεται στην αποσυναρμολόγηση ηλεκτρικών μπαταριών φωσφορικού σιδήρου λιθίου όταν η υπολειπόμενη χωρητικότητα είναι μικρότερη από 30% και στην ανάκτηση των πρώτων υλών τους, όπως το λίθιο, ο φώσφορος και ο σίδηρος στο θετικό ηλεκτρόδιο.
Η αποσυναρμολόγηση και η ανακύκλωση μπαταριών ιόντων λιθίου μπορεί να μειώσει την εξόρυξη νέων πρώτων υλών για την προστασία του περιβάλλοντος και έχει επίσης μεγάλη οικονομική αξία, μειώνοντας σημαντικά το κόστος εξόρυξης, το κόστος κατασκευής, το κόστος εργασίας και το κόστος διάταξης γραμμής παραγωγής.
Το επίκεντρο της αποσυναρμολόγησης και της ανακύκλωσης μπαταριών ιόντων λιθίου αποτελείται κυρίως από τα ακόλουθα βήματα: πρώτα, συλλέξτε και ταξινομήστε τις απόβλητες μπαταρίες λιθίου, μετά αποσυναρμολογήστε τις μπαταρίες και, τέλος, διαχωρίστε και τελειοποιήστε τα μέταλλα.Μετά την επέμβαση, τα ανακτημένα μέταλλα και υλικά μπορούν να χρησιμοποιηθούν για την παραγωγή νέων μπαταριών ή άλλων προϊόντων, εξοικονομώντας σημαντικά το κόστος.
Ωστόσο, τώρα συμπεριλαμβανομένου ενός ομίλου εταιρειών ανακύκλωσης μπαταριών, όπως η θυγατρική της Ningde Times Holding Co., Ltd. Guangdong Bangpu Circular Technology Co., Ltd., όλες αντιμετωπίζουν ένα ακανθώδες ζήτημα: η ανακύκλωση μπαταριών θα παράγει τοξικά υποπροϊόντα και θα εκπέμπει επιβλαβείς ρύπους .Η αγορά χρειάζεται επειγόντως νέες τεχνολογίες για τη βελτίωση της ρύπανσης και της τοξικότητας της ανακύκλωσης μπαταριών.
2. Η LBNL βρήκε νέα υλικά για να λύσει τα προβλήματα ρύπανσης μετά την ανακύκλωση μπαταριών.
Πρόσφατα, το Εθνικό Εργαστήριο Lawrence Berkeley (LBNL) στις Ηνωμένες Πολιτείες ανακοίνωσε ότι έχει βρει ένα νέο υλικό που μπορεί να ανακυκλώσει τις απόβλητες μπαταρίες ιόντων λιθίου μόνο με νερό.
Το Εθνικό Εργαστήριο Lawrence Berkeley ιδρύθηκε το 1931 και διευθύνεται από το Πανεπιστήμιο της Καλιφόρνια για το Επιστημονικό Γραφείο του Υπουργείου Ενέργειας των ΗΠΑ.Έχει κερδίσει 16 βραβεία Νόμπελ.
Το νέο υλικό που εφευρέθηκε από το Εθνικό Εργαστήριο Lawrence Berkeley ονομάζεται Quick-Release Binder.Οι μπαταρίες ιόντων λιθίου που κατασκευάζονται από αυτό το υλικό μπορούν εύκολα να ανακυκλωθούν, να είναι φιλικές προς το περιβάλλον και να μην είναι τοξικές.Χρειάζεται μόνο να αποσυναρμολογηθούν και να μπουν σε αλκαλικό νερό και να ανακινηθούν απαλά για να διαχωριστούν τα απαιτούμενα στοιχεία.Στη συνέχεια, τα μέταλλα φιλτράρονται από το νερό και ξηραίνονται.
Σε σύγκριση με την τρέχουσα ανακύκλωση ιόντων λιθίου, η οποία περιλαμβάνει τεμαχισμό και λείανση μπαταριών, ακολουθούμενη από καύση για διαχωρισμό μετάλλων και στοιχείων, έχει σοβαρή τοξικότητα και κακή περιβαλλοντική απόδοση.Το νέο υλικό είναι σαν τη νύχτα και τη μέρα σε σύγκριση.
Στα τέλη Σεπτεμβρίου 2022, αυτή η τεχνολογία επιλέχθηκε ως μία από τις 100 επαναστατικές τεχνολογίες που αναπτύχθηκαν παγκοσμίως το 2022 από τα Βραβεία R&D 100.
Όπως γνωρίζουμε, οι μπαταρίες ιόντων λιθίου αποτελούνται από θετικά και αρνητικά ηλεκτρόδια, διαχωριστή, ηλεκτρολύτη και δομικά υλικά, αλλά πώς συνδυάζονται αυτά τα συστατικά στις μπαταρίες ιόντων λιθίου δεν είναι καλά γνωστό.
Στις μπαταρίες ιόντων λιθίου, ένα κρίσιμο υλικό που διατηρεί τη δομή της μπαταρίας είναι η κόλλα.
Το νέο Quick-Release Binder που ανακαλύφθηκε από ερευνητές του Εθνικού Εργαστηρίου Lawrence Berkeley είναι κατασκευασμένο από πολυακρυλικό οξύ (PAA) και πολυαιθυλενοϊμίνη (PEI), τα οποία συνδέονται με δεσμούς μεταξύ θετικά φορτισμένων ατόμων αζώτου στο PEI και αρνητικά φορτισμένων ατόμων οξυγόνου στο PAA.
Όταν το Quick-Release Binder τοποθετείται σε αλκαλικό νερό που περιέχει υδροξείδιο του νατρίου (Na+OH-), τα ιόντα νατρίου εισέρχονται ξαφνικά στη θέση κόλλας, διαχωρίζοντας τα δύο πολυμερή.Τα διαχωρισμένα πολυμερή διαλύονται στο υγρό, απελευθερώνοντας τυχόν ενσωματωμένα συστατικά ηλεκτροδίων.
Όσον αφορά το κόστος, όταν χρησιμοποιείται για την κατασκευή θετικών και αρνητικών ηλεκτροδίων μπαταρίας λιθίου, η τιμή αυτής της κόλλας είναι περίπου το ένα δέκατο από τα δύο πιο συχνά χρησιμοποιούμενα
Ώρα δημοσίευσης: Απρ-25-2023