1. Problemy z zanieczyszczeniem po recyklingu fosforanu litowo-żelazowego
Rynek recyklingu akumulatorów zasilających jest ogromny i według odpowiednich instytucji badawczych oczekuje się, że do 2025 r. łączna ilość wycofanych akumulatorów w Chinach osiągnie 137,4 MWh.
Nabierający akumulatory litowo-żelazowo-fosforanowena przykład istnieją głównie dwa sposoby recyklingu i utylizacji wycofanych akumulatorów: jeden to wykorzystanie kaskadowe, a drugi to demontaż i recykling.
Wykorzystanie kaskadowe odnosi się do stosowania akumulatorów zasilających z fosforanem litowo-żelazowym, których pojemność pozostaje od 30% do 80% po demontażu i ponownym połączeniu, oraz do stosowania ich w obszarach o niskiej gęstości energii, takich jak magazynowanie energii.
Demontaż i recykling, jak sama nazwa wskazuje, odnosi się do demontażu akumulatorów energetycznych z fosforanem litowo-żelazowym, gdy pozostała pojemność jest mniejsza niż 30%, i odzyskiem ich surowców, takich jak lit, fosfor i żelazo w elektrodzie dodatniej.
Demontaż i recykling akumulatorów litowo-jonowych może ograniczyć wydobycie nowych surowców w celu ochrony środowiska, a także ma dużą wartość ekonomiczną, znacznie zmniejszając koszty wydobycia, koszty produkcji, koszty pracy i koszty układu linii produkcyjnej.
Demontaż i recykling akumulatorów litowo-jonowych koncentruje się głównie na następujących etapach: najpierw zbieranie i klasyfikacja zużytych akumulatorów litowych, następnie demontaż akumulatorów, a na końcu oddzielenie i rafinacja metali.Po operacji odzyskane metale i materiały można wykorzystać do produkcji nowych baterii lub innych produktów, znacznie oszczędzając koszty.
Jednak obecnie, włączając w to grupę firm zajmujących się recyklingiem baterii, taką jak Ningde Times Holding Co., Ltd. spółka zależna Guangdong Bangpu Circular Technology Co., Ltd., wszystkie one stoją przed drażliwym problemem: recykling baterii będzie wytwarzał toksyczne produkty uboczne i emitował szkodliwe substancje zanieczyszczające .Rynek pilnie potrzebuje nowych technologii, aby zmniejszyć zanieczyszczenie i toksyczność recyklingu akumulatorów.
2.LBNL znalazł nowe materiały, które rozwiązały problemy zanieczyszczeń po recyklingu baterii.
Niedawno Lawrence Berkeley National Laboratory (LBNL) w Stanach Zjednoczonych ogłosiło, że odkryło nowy materiał, który umożliwia recykling zużytych akumulatorów litowo-jonowych przy użyciu samej wody.
Laboratorium Narodowe Lawrence Berkeley zostało założone w 1931 roku i jest zarządzane przez Uniwersytet Kalifornijski na zlecenie Biura Naukowego Departamentu Energii Stanów Zjednoczonych.Zdobył 16 Nagród Nobla.
Nowy materiał wynaleziony przez Lawrence Berkeley National Laboratory nosi nazwę Quick-Release Binder.Baterie litowo-jonowe wykonane z tego materiału można łatwo poddać recyklingowi, są przyjazne dla środowiska i nietoksyczne.Wystarczy je zdemontować, włożyć do wody alkalicznej i delikatnie potrząsnąć, aby oddzielić potrzebne elementy.Następnie metale odsącza się z wody i suszy.
W porównaniu z obecnym recyklingiem litowo-jonowym, który obejmuje rozdrabnianie i mielenie akumulatorów, a następnie spalanie w celu oddzielenia metalu i pierwiastków, charakteryzuje się on poważną toksycznością i słabym wpływem na środowisko.Nowy materiał jest w porównaniu z nocą i dniem.
Pod koniec września 2022 roku technologia ta została wybrana jako jedna ze 100 rewolucyjnych technologii opracowanych na całym świecie w 2022 roku w konkursie R&D 100 Awards.
Jak wiemy, akumulatory litowo-jonowe składają się z elektrody dodatniej i ujemnej, separatora, elektrolitu i materiałów konstrukcyjnych, ale sposób łączenia tych elementów w akumulatorach litowo-jonowych nie jest dobrze znany.
W akumulatorach litowo-jonowych kluczowym materiałem utrzymującym strukturę akumulatora jest klej.
Nowe spoiwo szybkozwalniające odkryte przez badaczy z Lawrence Berkeley National Laboratory składa się z kwasu poliakrylowego (PAA) i polietylenoiminy (PEI), które są połączone wiązaniami między dodatnio naładowanymi atomami azotu w PEI i ujemnie naładowanymi atomami tlenu w PAA.
Kiedy środek wiążący Quick-Release Binder zostanie umieszczony w wodzie alkalicznej zawierającej wodorotlenek sodu (Na+OH-), jony sodu nagle przedostaną się do miejsca klejenia, oddzielając dwa polimery.Oddzielone polimery rozpuszczają się w cieczy, uwalniając wszelkie osadzone w elektrodzie składniki.
Pod względem kosztów, cena tego kleju przy produkcji elektrod dodatnich i ujemnych do baterii litowych wynosi około jednej dziesiątej ceny dwóch najczęściej stosowanych
Czas publikacji: 25 kwietnia 2023 r