1. Besoedelingsprobleme na die herwinning van litiumysterfosfaat
Die mark vir die herwinning van kragbatterye is enorm, en volgens relevante navorsingsinstellings word verwag dat China se totale hoeveelheid afgetrede kragbatterye teen 2025 137,4 MWh sal bereik.
Neem litium-ysterfosfaat batteryeAs voorbeeld, is daar hoofsaaklik twee maniere vir die herwinning en benutting van verwante afgetrede kragbatterye: een is kaskadebenutting, en die ander is ontmanteling en herwinning.
Kaskadebenutting verwys na die gebruik van litium-ysterfosfaat-kragbatterye met 'n oorblywende kapasiteit tussen 30% en 80% na demontage en rekombinasie, en die toepassing daarvan in lae-energiedigtheidsgebiede soos energieberging.
Demontering en herwinning, soos die naam aandui, verwys na die demontering van litium-ysterfosfaat-kragbatterye wanneer die oorblywende kapasiteit minder as 30% is, en die herwinning van hul grondstowwe, soos litium, fosfor en yster in die positiewe elektrode.
Die ontmanteling en herwinning van litiumioonbatterye kan die ontginning van nuwe grondstowwe verminder om die omgewing te beskerm en het ook groot ekonomiese waarde, wat mynboukoste, vervaardigingskoste, arbeidskoste en produksielynuitlegkoste aansienlik verminder.
Die fokus van litium-ioon battery demontage en herwinning bestaan hoofsaaklik uit die volgende stappe: eerstens, versamel en klassifiseer afval litium batterye, dan demontage van die batterye, en laastens skei en verfyn die metale. Na die operasie kan die herwonne metale en materiale gebruik word vir die produksie van nuwe batterye of ander produkte, wat koste aansienlik bespaar.
Maar nou staan 'n groep batteryherwinningsmaatskappye, soos Ningde Times Holding Co., Ltd. se filiaal Guangdong Bangpu Circular Technology Co., Ltd., almal voor 'n netelige kwessie: batteryherwinning sal giftige neweprodukte produseer en skadelike besoedelingstowwe uitstraal. Die mark het dringend nuwe tegnologieë nodig om die besoedeling en toksisiteit van batteryherwinning te verbeter.
2.LBNL het nuwe materiale gevind om die besoedelingsprobleme na batteryherwinning op te los.
Onlangs het die Lawrence Berkeley Nasionale Laboratorium (LBNL) in die Verenigde State aangekondig dat hulle 'n nuwe materiaal gevind het wat afval-litium-ioonbatterye met net water kan herwin.
Die Lawrence Berkeley Nasionale Laboratorium is in 1931 gestig en word bestuur deur die Universiteit van Kalifornië vir die Amerikaanse Departement van Energie se Wetenskapkantoor. Dit het 16 Nobelpryse gewen.
Die nuwe materiaal wat deur die Lawrence Berkeley Nasionale Laboratorium uitgevind is, word Quick-Release Binder genoem. Litiumioonbatterye wat van hierdie materiaal gemaak word, kan maklik herwin word, is omgewingsvriendelik en nie-giftig. Hulle hoef slegs uitmekaar gehaal en in alkaliese water geplaas te word, en liggies geskud te word om die benodigde elemente te skei. Dan word die metale uit die water gefiltreer en gedroog.
In vergelyking met huidige litiumioonherwinning, wat die versnippering en maal van batterye behels, gevolg deur verbranding vir die skeiding van metaal en elemente, het dit ernstige toksisiteit en swak omgewingsprestasie. Die nuwe materiaal is soos dag en nag in vergelyking.
Teen die einde van September 2022 is hierdie tegnologie deur die R&D 100-toekennings gekies as een van die 100 revolusionêre tegnologieë wat wêreldwyd in 2022 ontwikkel is.
Soos ons weet, bestaan litiumioonbatterye uit positiewe en negatiewe elektrodes, 'n skeier, elektroliet en strukturele materiale, maar hoe hierdie komponente in litiumioonbatterye gekombineer word, is nie goed bekend nie.
In litiumioonbatterye is die kleefmiddel 'n kritieke materiaal wat die batterystruktuur handhaaf.
Die nuwe vinnig-vrystellende bindmiddel wat deur navorsers van die Lawrence Berkeley Nasionale Laboratorium ontdek is, is gemaak van poliakrielsuur (PAA) en poliëtileenimien (PEI), wat verbind word deur bindings tussen positief gelaaide stikstofatome in PEI en negatief gelaaide suurstofatome in PAA.
Wanneer die vinnig-vrystellende bindmiddel in alkaliese water geplaas word wat natriumhidroksied (Na+OH-) bevat, beland die natriumione skielik in die kleefplek en skei die twee polimere. Die geskeide polimere los in die vloeistof op en stel enige ingebedde elektrodekomponente vry.
Wat koste betref, wanneer dit gebruik word om positiewe en negatiewe elektrodes van litiumbatterye te vervaardig, is die prys van hierdie kleefmiddel ongeveer een tiende van die twee mees gebruikte.
Plasingstyd: 25 Apr-2023