1. Проблеми със замърсяването след рециклиране на литиево-железен фосфат
Пазарът за рециклиране на енергийни батерии е огромен и според съответните изследователски институции общият акумулиран капацитет на старите батерии в Китай се очаква да достигне 137,4 MWh до 2025 г.
Вземане литиево-желязо-фосфатни батериикато пример, има основно два начина за рециклиране и използване на свързани стари батерии: единият е каскадно използване, а другият е демонтаж и рециклиране.
Каскадното използване се отнася до използването на литиево-железни фосфатни захранващи батерии с оставащ капацитет между 30% до 80% след разглобяване и рекомбинация и прилагането им в области с ниска енергийна плътност, като съхранение на енергия.
Демонтирането и рециклирането, както подсказва името, се отнася до демонтажа на батерии с литиево-железен фосфат, когато оставащият капацитет е по-малък от 30%, и възстановяването на техните суровини, като литий, фосфор и желязо в положителния електрод.
Демонтирането и рециклирането на литиево-йонни батерии може да намали добива на нови суровини за опазване на околната среда и също така има голяма икономическа стойност, като значително намалява разходите за добив, производствените разходи, разходите за труд и разходите за оформление на производствената линия.
Фокусът на демонтажа и рециклирането на литиево-йонни батерии се състои главно от следните стъпки: първо, събиране и класифициране на отпадъци от литиеви батерии, след това демонтиране на батериите и накрая отделяне и рафиниране на металите.След операцията възстановените метали и материали могат да се използват за производството на нови батерии или други продукти, което значително спестява разходи.
Въпреки това, сега включвайки група компании за рециклиране на батерии, като дъщерното дружество на Ningde Times Holding Co., Ltd., Guangdong Bangpu Circular Technology Co., Ltd., всички те са изправени пред трънлив проблем: рециклирането на батерии ще произведе токсични странични продукти и ще отдели вредни замърсители .Пазарът спешно се нуждае от нови технологии за подобряване на замърсяването и токсичността от рециклирането на батерии.
2.LBNL откри нови материали за решаване на проблемите със замърсяването след рециклиране на батерии.
Наскоро Националната лаборатория на Лорънс Бъркли (LBNL) в Съединените щати обяви, че са открили нов материал, който може да рециклира отпадъчните литиево-йонни батерии само с вода.
Националната лаборатория на Лорънс Бъркли е създадена през 1931 г. и се управлява от Калифорнийския университет за Научната служба на Министерството на енергетиката на САЩ.Носител е на 16 Нобелови награди.
Новият материал, изобретен от Националната лаборатория на Лорънс Бъркли, се нарича Quick-Release Binder.Литиево-йонните батерии, направени от този материал, могат лесно да бъдат рециклирани, екологични и нетоксични.Те трябва само да бъдат разглобени и поставени в алкална вода и леко разклатени, за да се отделят необходимите елементи.След това металите се филтрират от водата и се изсушават.
В сравнение с настоящото рециклиране на литиево-йонни батерии, което включва раздробяване и смилане на батерии, последвано от изгаряне за отделяне на метал и елементи, то има сериозна токсичност и лошо екологично представяне.Новият материал е като нощ и ден в сравнение.
В края на септември 2022 г. тази технология беше избрана като една от 100-те революционни технологии, разработени в световен мащаб през 2022 г. от R&D 100 Awards.
Както знаем, литиево-йонните батерии се състоят от положителни и отрицателни електроди, сепаратор, електролит и структурни материали, но как тези компоненти се комбинират в литиево-йонните батерии не е добре известно.
В литиево-йонните батерии критичен материал, който поддържа структурата на батерията, е лепилото.
Новият Quick-Release Binder, открит от изследователите на Националната лаборатория на Лорънс Бъркли, е направен от полиакрилова киселина (PAA) и полиетилен имин (PEI), които са свързани чрез връзки между положително заредени азотни атоми в PEI и отрицателно заредени кислородни атоми в PAA.
Когато Quick-Release Binder се постави в алкална вода, съдържаща натриев хидроксид (Na+OH-), натриевите йони внезапно навлизат в адхезивното място, разделяйки двата полимера.Отделените полимери се разтварят в течността, освобождавайки всички вградени електродни компоненти.
По отношение на разходите, когато се използва за производство на положителни и отрицателни електроди на литиева батерия, цената на това лепило е около една десета от двете най-често използвани
Време на публикуване: 25 април 2023 г