1. مسائل آلودگی پس از بازیافت فسفات آهن لیتیوم
بازار بازیافت باتری های برق بسیار بزرگ است و طبق موسسات تحقیقاتی مربوطه، انتظار می رود کل انباشته باتری های برق بازنشسته چین تا سال 2025 به 137.4 مگاوات ساعت برسد.
گرفتن باتری های لیتیوم آهن فسفاتبه عنوان مثال، عمدتاً دو راه برای بازیافت و استفاده از باتری‌های برق بازنشسته مرتبط وجود دارد: یکی استفاده از آبشار و دیگری برچیدن و بازیافت است.
استفاده از آبشار به استفاده از باتری های نیروگاهی فسفات آهن لیتیوم با ظرفیت باقیمانده بین 30 تا 80 درصد پس از جداسازی و ترکیب مجدد و استفاده از آنها در مناطق با چگالی کم انرژی مانند ذخیره انرژی اشاره دارد.
برچیدن و بازیافت همانطور که از نام آن پیداست به برچیدن باتری های برق فسفات آهن لیتیوم زمانی که ظرفیت باقیمانده کمتر از 30 درصد است و بازیابی مواد اولیه آنها مانند لیتیوم، فسفر و آهن در الکترود مثبت اشاره دارد.
برچیدن و بازیافت باتری‌های لیتیوم یونی می‌تواند استخراج مواد خام جدید برای حفاظت از محیط زیست را کاهش دهد و همچنین ارزش اقتصادی زیادی داشته باشد، هزینه‌های استخراج، هزینه‌های ساخت، هزینه‌های نیروی کار و هزینه‌های طرح خط تولید را تا حد زیادی کاهش دهد.
تمرکز بر جداسازی و بازیافت باتری های لیتیوم یونی عمدتاً شامل مراحل زیر است: ابتدا باتری های لیتیومی ضایعات را جمع آوری و طبقه بندی کنید، سپس باتری ها را جدا کنید و در نهایت فلزات را جدا و تصفیه کنید.پس از عملیات، فلزات و مواد بازیافت شده را می توان برای تولید باتری های جدید یا سایر محصولات استفاده کرد که تا حد زیادی در هزینه ها صرفه جویی می شود.
با این حال، اکنون شامل گروهی از شرکت‌های بازیافت باتری، مانند Ningde Times Holding Co.، Ltd. تابعه Guangdong Bangpu Circular Technology Co., Ltd.، همگی با یک مشکل خاردار روبرو هستند: بازیافت باتری محصولات جانبی سمی تولید می‌کند و آلاینده‌های مضر منتشر می‌کند. .بازار برای بهبود آلودگی و سمیت بازیافت باتری نیاز مبرمی به فناوری های جدید دارد.
2.LBNL مواد جدیدی برای حل مسائل آلودگی پس از بازیافت باتری پیدا کرد.
اخیراً، آزمایشگاه ملی لارنس برکلی (LBNL) در ایالات متحده اعلام کرد که ماده جدیدی پیدا کرده است که می تواند باتری های لیتیوم یونی را تنها با آب بازیافت کند.
آزمایشگاه ملی لارنس برکلی در سال 1931 تاسیس شد و توسط دانشگاه کالیفرنیا برای دفتر علوم وزارت انرژی ایالات متحده مدیریت می شود.برنده 16 جایزه نوبل شده است.
ماده جدیدی که توسط آزمایشگاه ملی لارنس برکلی اختراع شد بایندر سریع رهاسازی نام دارد.باتری های لیتیوم یون ساخته شده از این ماده را می توان به راحتی بازیافت، سازگار با محیط زیست و غیر سمی دانست.آنها فقط باید جدا شوند و در آب قلیایی قرار داده شوند و به آرامی تکان داده شوند تا عناصر مورد نیاز جدا شوند.سپس فلزات از آب فیلتر شده و خشک می شوند.
در مقایسه با بازیافت لیتیوم یون فعلی، که شامل خرد کردن و آسیاب کردن باتری ها و به دنبال آن احتراق برای جداسازی فلز و عنصر است، سمیت جدی و عملکرد محیطی ضعیفی دارد.مواد جدید در مقایسه مانند شب و روز است.
در اواخر سپتامبر 2022، این فناوری به عنوان یکی از 100 فناوری انقلابی توسعه یافته جهانی در سال 2022 توسط جوایز R&D 100 انتخاب شد.
همانطور که می دانیم باتری های لیتیوم یونی از الکترودهای مثبت و منفی، جداکننده، الکترولیت و مواد ساختاری تشکیل شده اند، اما نحوه ترکیب این اجزا در باتری های لیتیوم یون به خوبی مشخص نیست.
در باتری‌های لیتیوم یون، یک ماده حیاتی که ساختار باتری را حفظ می‌کند، چسب است.
بایندر سریع آزاد کشف شده توسط محققان آزمایشگاه ملی لارنس برکلی از اسید پلی اکریلیک (PAA) و پلی اتیلن ایمین (PEI) ساخته شده است که توسط پیوندهایی بین اتم های نیتروژن با بار مثبت در PEI و اتم های اکسیژن با بار منفی در PAA به هم متصل می شوند.
هنگامی که Quick-Release Binder در آب قلیایی حاوی هیدروکسید سدیم (Na+OH-) قرار می گیرد، یون های سدیم به طور ناگهانی وارد محل چسب می شوند و دو پلیمر را از هم جدا می کنند.پلیمرهای جدا شده در مایع حل می شوند و اجزای الکترود جاسازی شده را آزاد می کنند.
از نظر هزینه، زمانی که برای ساخت الکترودهای مثبت و منفی باتری لیتیومی استفاده می شود، قیمت این چسب حدود یک دهم دو مورد پرکاربرد است.
زمان ارسال: آوریل-25-2023