1. Piesārņojuma problēmas pēc litija dzelzs fosfāta pārstrādes
Jaudas bateriju pārstrādes tirgus ir milzīgs, un saskaņā ar attiecīgo pētniecības iestāžu sniegto informāciju paredzams, ka Ķīnas akumulatoru baterijas kopējais apjoms līdz 2025. gadam sasniegs 137,4 MWh.
Ņemot litija dzelzs fosfāta baterijasPiemēram, galvenokārt ir divi veidi, kā pārstrādāt un izmantot saistītos nolietotās jaudas akumulatorus: viens ir kaskādes izmantošana, bet otrs ir demontāža un pārstrāde.
Kaskādes izmantošana attiecas uz litija dzelzs fosfāta jaudas bateriju izmantošanu ar atlikušo kapacitāti no 30% līdz 80% pēc demontāžas un rekombinācijas, kā arī to izmantošanu zema enerģijas blīvuma zonās, piemēram, enerģijas uzkrāšanā.
Demontāža un pārstrāde, kā norāda nosaukums, attiecas uz litija dzelzs fosfāta jaudas bateriju demontāžu, kad atlikušā jauda ir mazāka par 30%, un to izejvielu, piemēram, litija, fosfora un dzelzs, atgūšanu pozitīvajā elektrodā.
Litija jonu akumulatoru demontāža un pārstrāde var samazināt jaunu izejvielu ieguvi, lai aizsargātu vidi, un tai ir arī liela ekonomiskā vērtība, ievērojami samazinot ieguves izmaksas, ražošanas izmaksas, darbaspēka izmaksas un ražošanas līnijas izkārtojuma izmaksas.
Litija jonu akumulatoru demontāža un pārstrāde galvenokārt sastāv no šādām darbībām: vispirms savāciet un klasificējiet litija bateriju atkritumus, pēc tam izjauciet baterijas un, visbeidzot, atdaliet un attīriet metālus.Pēc operācijas iegūtos metālus un materiālus var izmantot jaunu akumulatoru vai citu izstrādājumu ražošanai, ievērojami ietaupot izmaksas.
Tomēr tagad, ieskaitot bateriju pārstrādes uzņēmumu grupu, piemēram, Ningde Times Holding Co., Ltd. meitasuzņēmumu Guangdong Bangpu Circular Technology Co., Ltd., visi saskaras ar sarežģītu problēmu: akumulatoru pārstrāde radīs toksiskus blakusproduktus un izdalīs kaitīgus piesārņotājus. .Tirgū steidzami ir vajadzīgas jaunas tehnoloģijas, lai uzlabotu akumulatoru pārstrādes piesārņojumu un toksicitāti.
2.LBNL atrada jaunus materiālus, lai atrisinātu piesārņojuma problēmas pēc akumulatoru pārstrādes.
Nesen Lorensa Bērklija Nacionālā laboratorija (LBNL) Amerikas Savienotajās Valstīs paziņoja, ka ir atradusi jaunu materiālu, kas var pārstrādāt litija jonu akumulatoru atkritumus, izmantojot tikai ūdeni.
Lorensa Bērklija Nacionālā laboratorija tika izveidota 1931. gadā, un to pārvalda Kalifornijas Universitāte ASV Enerģētikas departamenta Zinātnes birojam.Tā ir ieguvusi 16 Nobela prēmijas.
Jaunais materiāls, ko izgudroja Lawrence Berkeley National Laboratory, saucas Quick-Release Binder.No šī materiāla izgatavotās litija jonu baterijas var viegli pārstrādāt, tās ir videi draudzīgas un nav toksiskas.Tie ir tikai jāizjauc un jāievieto sārmainā ūdenī un viegli jāsakrata, lai atdalītu nepieciešamos elementus.Pēc tam metālus izfiltrē no ūdens un žāvē.
Salīdzinājumā ar pašreizējo litija jonu pārstrādi, kas ietver akumulatoru smalcināšanu un slīpēšanu, kam seko sadedzināšana, lai atdalītu metālu un elementus, tai ir nopietna toksicitāte un slikta ekoloģiskā veiktspēja.Jaunais materiāls salīdzinājumā ir kā nakts un diena.
2022. gada septembra beigās šī tehnoloģija tika izvēlēta kā viena no 100 revolucionārajām tehnoloģijām, kas 2022. gadā tika izstrādātas visā pasaulē, piešķirot R&D 100 balvas.
Kā zināms, litija jonu akumulatori sastāv no pozitīviem un negatīviem elektrodiem, separatora, elektrolīta un strukturālajiem materiāliem, taču nav labi zināms, kā šīs sastāvdaļas tiek apvienotas litija jonu akumulatoros.
Litija jonu akumulatoros svarīgs materiāls, kas uztur akumulatora struktūru, ir līmviela.
Jaunā ātrās atbrīvošanas saistviela, ko atklāja Lawrence Berkeley Nacionālās laboratorijas pētnieki, ir izgatavota no poliakrilskābes (PAA) un polietilēna imīna (PEI), kas ir savienoti ar saitēm starp pozitīvi lādētiem slāpekļa atomiem PEI un negatīvi lādētiem skābekļa atomiem PAA.
Kad ātrās atbrīvošanas saistvielu ievieto sārmainā ūdenī, kas satur nātrija hidroksīdu (Na+OH-), nātrija joni pēkšņi nonāk līmēšanas vietā, atdalot abus polimērus.Atdalītie polimēri izšķīst šķidrumā, atbrīvojot visus iegultos elektrodu komponentus.
Izmaksu ziņā šīs līmvielas cena, ja to izmanto litija akumulatora pozitīvo un negatīvo elektrodu ražošanai, ir aptuveni viena desmitā daļa no divām visbiežāk izmantotajām.
Publicēšanas laiks: 25.04.2023