1.Problemes de contaminació després de reciclar fosfat de ferro de liti
El mercat de reciclatge de bateries d'energia és enorme i, segons les institucions de recerca rellevants, s'espera que el total acumulat de bateries d'energia retirades de la Xina arribi als 137,4 MWh el 2025.
Presa bateries de fosfat de ferro de liticom a exemple, hi ha principalment dues maneres de reciclar i utilitzar les bateries d'energia retirades relacionades: una és la utilització en cascada i l'altra és el desmantellament i el reciclatge.
La utilització en cascada es refereix a l'ús de bateries de potència de fosfat de ferro de liti amb una capacitat restant entre el 30% i el 80% després del desmuntatge i la recombinació, i aplicar-les a zones de baixa densitat energètica com ara l'emmagatzematge d'energia.
El desmantellament i el reciclatge, com el seu nom indica, es refereix al desmantellament de bateries de fosfat de ferro de liti quan la capacitat restant és inferior al 30% i la recuperació de les seves matèries primeres, com ara liti, fòsfor i ferro a l'elèctrode positiu.
El desmantellament i el reciclatge de bateries d'ions de liti pot reduir l'extracció de noves matèries primeres per protegir el medi ambient i també tenir un gran valor econòmic, reduint molt els costos de mineria, els costos de fabricació, els costos laborals i els costos de disseny de la línia de producció.
L'enfocament del desmantellament i el reciclatge de bateries d'ions de liti consisteix principalment en els passos següents: primer, recollir i classificar les bateries de liti residuals, després desmuntar les bateries i, finalment, separar i refinar els metalls.Després de l'operació, els metalls i materials recuperats es poden utilitzar per a la producció de noves bateries o altres productes, estalviant molt costos.
No obstant això, que ara inclou un grup d'empreses de reciclatge de bateries, com la filial de Ningde Times Holding Co., Ltd., Guangdong Bangpu Circular Technology Co., Ltd., s'enfronten a un problema espinós: el reciclatge de bateries produirà subproductes tòxics i emetrà contaminants nocius. .El mercat necessita urgentment noves tecnologies per millorar la contaminació i la toxicitat del reciclatge de bateries.
2.LBNL va trobar nous materials per resoldre els problemes de contaminació després del reciclatge de la bateria.
Recentment, el Lawrence Berkeley National Laboratory (LBNL) als Estats Units va anunciar que ha trobat un nou material que pot reciclar les bateries d'ió de liti residuals amb només aigua.
El Laboratori Nacional Lawrence Berkeley es va establir el 1931 i està gestionat per la Universitat de Califòrnia per a l'Oficina de Ciència del Departament d'Energia dels EUA.Ha guanyat 16 premis Nobel.
El nou material inventat pel Laboratori Nacional Lawrence Berkeley s'anomena Quick-Release Binder.Les bateries d'ió de liti fetes amb aquest material es poden reciclar fàcilment, respectuoses amb el medi ambient i no tòxiques.Només cal desmuntar-los i posar-los en aigua alcalina i agitar-los suaument per separar els elements necessaris.A continuació, els metalls es filtren de l'aigua i s'assequen.
En comparació amb el reciclatge actual d'ions de liti, que implica triturar i triturar bateries, seguida de la combustió per a la separació de metalls i elements, té una toxicitat greu i un rendiment ambiental deficient.El nou material és com la nit i el dia en comparació.
A finals de setembre de 2022, aquesta tecnologia va ser seleccionada com una de les 100 tecnologies revolucionàries desenvolupades a nivell mundial el 2022 pels premis R&D 100.
Com sabem, les bateries d'ions de liti consisteixen en elèctrodes positius i negatius, un separador, electròlits i materials estructurals, però no es coneix bé com es combinen aquests components a les bateries d'ions de liti.
A les bateries d'ions de liti, un material crític que manté l'estructura de la bateria és l'adhesiu.
El nou Quick-Release Binder descobert pels investigadors del Lawrence Berkeley National Laboratory està fet d'àcid poliacrílic (PAA) i polietilè imina (PEI), que estan connectats per enllaços entre àtoms de nitrogen carregats positivament a PEI i àtoms d'oxigen carregats negativament a PAA.
Quan el Quick-Release Binder es col·loca en aigua alcalina que conté hidròxid de sodi (Na + OH-), els ions de sodi entren de sobte al lloc adhesiu, separant els dos polímers.Els polímers separats es dissolen en el líquid, alliberant els components de l'elèctrode incrustats.
En termes de cost, quan s'utilitza per fabricar elèctrodes positius i negatius de la bateria de liti, el preu d'aquest adhesiu és d'aproximadament una desena part dels dos més utilitzats.
Hora de publicació: 25-abril-2023