1. Проблеми забруднення після переробки фосфату заліза літію
Ринок переробки акумуляторів живлення величезний, і, згідно з даними відповідних дослідницьких установ, очікується, що до 2025 року загальна ємність акумуляторів, що вийшли з експлуатації, досягне 137,4 МВт-год.
Беручи літій-залізо-фосфатні акумуляторинаприклад, існує два шляхи переробки та утилізації пов’язаних вийшли з експлуатації батарей живлення: один – каскадна утилізація, а інший – демонтаж і переробка.
Каскадне використання стосується використання літій-залізо-фосфатних акумуляторів живлення із залишковою ємністю від 30% до 80% після розбирання та рекомбінації, а також застосування їх у зонах з низькою щільністю енергії, таких як зберігання енергії.
Демонтаж і переробка, як випливає з назви, відноситься до демонтажу літій-залізо-фосфатних батарей, коли залишкова ємність становить менше 30%, і відновлення їх вихідних матеріалів, таких як літій, фосфор і залізо в позитивному електроді.
Демонтаж і переробка літій-іонних батарей може зменшити видобуток нової сировини для захисту навколишнього середовища, а також матиме велике економічне значення, значно зменшуючи витрати на видобуток, витрати на виробництво, витрати на робочу силу та витрати на компонування виробничої лінії.
Демонтаж і переробка літій-іонних акумуляторів здебільшого складається з наступних етапів: спочатку збір і класифікація відпрацьованих літієвих акумуляторів, потім демонтаж акумуляторів і, нарешті, відокремлення та очищення металів.Після операції відновлені метали та матеріали можуть бути використані для виробництва нових батарей або інших виробів, що значно заощаджує кошти.
Однак тепер, включаючи групу компаній з переробки акумуляторів, таких як дочірня компанія Ningde Times Holding Co., Ltd., Guangdong Bangpu Circular Technology Co., Ltd., усі вони стикаються з гострою проблемою: переробка акумуляторів призведе до утворення токсичних побічних продуктів і викидів шкідливих забруднювачів. .Ринку терміново потрібні нові технології для зменшення забруднення та токсичності переробки акумуляторів.
2.LBNL знайшов нові матеріали для вирішення проблем забруднення після переробки батарей.
Нещодавно Національна лабораторія імені Лоуренса Берклі (LBNL) у Сполучених Штатах оголосила, що вони знайшли новий матеріал, який може переробляти відпрацьовані літій-іонні батареї просто водою.
Національна лабораторія імені Лоуренса в Берклі була заснована в 1931 році і управляється Каліфорнійським університетом для наукового офісу Міністерства енергетики США.Він отримав 16 Нобелівських премій.
Новий матеріал, винайдений Національною лабораторією Лоуренса Берклі, називається Quick-Release Binder.Літій-іонні батареї, виготовлені з цього матеріалу, легко переробляються, екологічні та нетоксичні.Їх потрібно лише розібрати та помістити в лужну воду та обережно струсити, щоб розділити необхідні елементи.Потім метали відфільтровують з води і висушують.
Порівняно з поточною переробкою літій-іонних батарей, яка передбачає подрібнення та подрібнення акумуляторів з подальшим спалюванням для відділення металу та елементів, вона має серйозну токсичність і погану екологічну ефективність.Новий матеріал у порівнянні як день і ніч.
Наприкінці вересня 2022 року ця технологія була обрана як одна зі 100 революційних технологій, розроблених у всьому світі в 2022 році R&D 100 Awards.
Як ми знаємо, літій-іонні батареї складаються з позитивного та негативного електродів, сепаратора, електроліту та конструкційних матеріалів, але як ці компоненти поєднуються в літій-іонних батареях, невідомо.
У літій-іонних акумуляторах важливим матеріалом, який підтримує структуру акумулятора, є клей.
Новий Quick-Release Binder, відкритий дослідниками Національної лабораторії Лоуренса Берклі, складається з поліакрилової кислоти (PAA) і поліетиленіміну (PEI), які з’єднані зв’язками між позитивно зарядженими атомами азоту в PEI та негативно зарядженими атомами кисню в PAA.
Коли Quick-Release Binder поміщають у лужну воду, що містить гідроксид натрію (Na+OH-), іони натрію раптово проникають у місце адгезії, розділяючи два полімери.Відокремлені полімери розчиняються в рідині, звільняючи будь-які компоненти вбудованого електрода.
З точки зору вартості, коли використовується для виготовлення позитивних і негативних електродів літієвих батарей, ціна цього клею становить приблизно одну десяту від двох найбільш часто використовуваних
Час публікації: 25 квітня 2023 р