1. Проблеми със замърсяването след рециклиране на литиево-железен фосфат
Пазарът за рециклиране на батерии е огромен и според съответните изследователски институции се очаква общото натрупано количество стари батерии в Китай да достигне 137,4 MWh до 2025 г.
Вземане литиево-железни фосфатни батерииКато пример, има основно два начина за рециклиране и оползотворяване на свързани стари батерии: единият е каскадно оползотворяване, а другият е демонтиране и рециклиране.
Каскадното използване се отнася до използването на литиево-железно-фосфатни батерии с оставащ капацитет между 30% и 80% след разглобяване и рекомбинация и прилагането им в области с ниска енергийна плътност, като например съхранение на енергия.
Демонтажът и рециклирането, както подсказва името, се отнасят до демонтирането на литиево-железно-фосфатни батерии, 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 да се защити околната среда, а също така има голяма икономическа стойност, значително намалявайки разходите за добив, производствените разходи, разходите за труд и разходите за оформление на производствената линия.
Фокусът върху демонтирането и рециклирането на литиево-йонни батерии се състои главно от следните стъпки: първо, събиране и класифициране на отпадъчни литиеви батерии, след това демонтиране на батериите и накрая отделяне и рафиниране на металите. След операцията, възстановените метали и материали могат да бъдат използвани за производството на нови батерии или други продукти, което значително спестява разходи.
Въпреки това, сега, включително група компании за рециклиране на батерии, като например дъщерното дружество на Ningde Times Holding Co., Ltd. Guangdong Bangpu Circular Technology Co., Ltd., всички са изправени пред труден проблем: рециклирането на батерии ще доведе до производство на токсични странични продукти и ще отделя вредни замърсители. Пазарът спешно се нуждае от нови технологии за намаляване на замърсяването и токсичността при рециклирането на батерии.
2. LBNL откри нови материали за решаване на проблемите със замърсяването след рециклиране на батерии.
Наскоро Националната лаборатория „Лорънс Бъркли“ (LBNL) в Съединените щати обяви, че е открила нов материал, който може да рециклира отпадъчни литиево-йонни батерии само с вода.
Националната лаборатория „Лорънс Бъркли“ е създадена през 1931 г. и се управлява от Калифорнийския университет за Научната служба на Министерството на енергетиката на САЩ. Лабораторията е спечелила 16 Нобелови награди.
Новият материал, изобретен от Националната лаборатория „Лорънс Бъркли“, се нарича „Бързо освобождаващо се свързващо вещество“. Литиево-йонните батерии, изработени от този материал, могат лесно да се рециклират, екологични са и са нетоксични. Те трябва само да бъдат разглобени и поставени в алкална вода, след което внимателно да се разклатят, за да се отделят необходимите елементи. След това металите се филтрират от водата и се изсушават.
В сравнение със сегашното рециклиране на литиево-йонни батерии, което включва раздробяване и смилане на батерии, последвано от изгаряне за отделяне на метала и елементите, то има сериозна токсичност и лоши екологични характеристики. Новият материал е като ден и нощ в сравнение.
В края на септември 2022 г. тази технология беше избрана за една от 100-те революционни технологии, разработени в световен мащаб през 2022 г. от наградите R&D 100.
Както знаем, литиево-йонните батерии се състоят от положителни и отрицателни електроди, сепаратор, електролит и структурни материали, но как тези компоненти са комбинирани в литиево-йонните батерии не е добре известно.
В литиево-йонните батерии, критичен материал, който поддържа структурата на батерията, е лепилото.
Новото бързо освобождаващо се свързващо вещество, открито от изследователи от Националната лаборатория „Лорънс Бъркли“, е направено 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 бързосвързващото лепило се постави в алкална вода, съдържаща натриев хидроксид (Na+OH-), натриевите йони внезапно навлизат в мястото на залепване, разделяйки двата полимера. Отделените полимери се разтварят в течността, освобождавайки всички вградени компоненти на електрода.
По отношение на разходите, когато се използва за производство на положителни и отрицателни електроди за литиеви батерии, цената на това лепило е около една десета от цената на двете най-често използвани...
Време на публикуване: 25 април 2023 г.