1. Verontreinigingsproblemen na recycling van lithiumijzerfosfaat
De markt voor het recyclen van energiebatterijen is enorm, en volgens relevante onderzoeksinstellingen zal het accumulatieve totaal van Chinese gepensioneerde batterijbatterijen in 2025 naar verwachting 137,4 MWh bereiken.
Nemen lithium-ijzerfosfaatbatterijenEr zijn bijvoorbeeld hoofdzakelijk twee manieren voor de recycling en het gebruik van gerelateerde oude energiebatterijen: de ene is cascadegebruik en de andere is ontmanteling en recycling.
Cascadegebruik verwijst naar het gebruik van lithium-ijzerfosfaat-energiebatterijen met een resterende capaciteit tussen 30% en 80% na demontage en recombinatie, en de toepassing ervan op gebieden met een lage energiedichtheid, zoals energieopslag.
Ontmanteling en recycling verwijst, zoals de naam al doet vermoeden, naar de ontmanteling van lithium-ijzerfosfaat-energiebatterijen wanneer de resterende capaciteit minder dan 30% bedraagt, en het terugwinnen van hun grondstoffen, zoals lithium, fosfor en ijzer in de positieve elektrode.
De ontmanteling en recycling van lithium-ionbatterijen kan de winning van nieuwe grondstoffen verminderen om het milieu te beschermen en heeft ook een grote economische waarde, waardoor de mijnbouwkosten, productiekosten, arbeidskosten en de lay-outkosten van de productielijn aanzienlijk worden verlaagd.
De focus bij het ontmantelen en recyclen van lithium-ionbatterijen bestaat voornamelijk uit de volgende stappen: eerst het verzamelen en classificeren van afgedankte lithiumbatterijen, vervolgens het ontmantelen van de batterijen, en ten slotte het scheiden en verfijnen van de metalen.Na de operatie kunnen de teruggewonnen metalen en materialen worden gebruikt voor de productie van nieuwe batterijen of andere producten, waardoor de kosten aanzienlijk worden bespaard.
Nu echter ook een groep batterijrecyclingbedrijven, zoals Ningde Times Holding Co., Ltd., dochteronderneming Guangdong Bangpu Circular Technology Co., Ltd., worden ze allemaal geconfronteerd met een netelig probleem: het recyclen van batterijen zal giftige bijproducten produceren en schadelijke verontreinigende stoffen uitstoten. .De markt heeft dringend behoefte aan nieuwe technologieën om de vervuiling en toxiciteit van batterijrecycling te verbeteren.
2.LBNL heeft nieuwe materialen gevonden om de vervuilingsproblemen na het recyclen van batterijen op te lossen.
Onlangs heeft het Lawrence Berkeley National Laboratory (LBNL) in de Verenigde Staten aangekondigd dat ze een nieuw materiaal hebben gevonden dat afgedankte lithium-ionbatterijen met alleen water kan recyclen.
Lawrence Berkeley National Laboratory werd opgericht in 1931 en wordt beheerd door de Universiteit van Californië voor het Science Office van het Amerikaanse Department of Energy.Het heeft 16 Nobelprijzen gewonnen.
Het nieuwe materiaal uitgevonden door het Lawrence Berkeley National Laboratory heet Quick-Release Binder.Lithium-ionbatterijen gemaakt van dit materiaal kunnen gemakkelijk worden gerecycled, zijn milieuvriendelijk en niet-giftig.Ze hoeven alleen maar te worden gedemonteerd, in alkalisch water te worden gedaan en voorzichtig te worden geschud om de benodigde elementen te scheiden.Vervolgens worden de metalen uit het water gefilterd en gedroogd.
Vergeleken met de huidige recycling van lithium-ionen, waarbij batterijen worden versnipperd en vermalen, gevolgd door verbranding voor het scheiden van metalen en elementen, heeft dit ernstige toxiciteit en slechte milieuprestaties.Het nieuwe materiaal is in vergelijking dag en nacht.
Eind september 2022 werd deze technologie door de R&D 100 Awards geselecteerd als een van de 100 revolutionaire technologieën die in 2022 wereldwijd zijn ontwikkeld.
Zoals we weten bestaan lithium-ionbatterijen uit positieve en negatieve elektroden, een separator, elektrolyt en structurele materialen, maar hoe deze componenten worden gecombineerd in lithium-ionbatterijen is niet goed bekend.
Bij lithium-ionbatterijen is de lijm een cruciaal materiaal dat de structuur van de batterij in stand houdt.
De nieuwe Quick-Release Binder ontdekt door onderzoekers van Lawrence Berkeley National Laboratory is gemaakt van polyacrylzuur (PAA) en polyethyleenimine (PEI), die verbonden zijn door bindingen tussen positief geladen stikstofatomen in PEI en negatief geladen zuurstofatomen in PAA.
Wanneer Quick-Release Binder in alkalisch water wordt geplaatst dat natriumhydroxide (Na+OH-) bevat, dringen de natriumionen plotseling de lijmplaats binnen, waardoor de twee polymeren worden gescheiden.De gescheiden polymeren lossen op in de vloeistof, waardoor eventuele ingebedde elektrodecomponenten vrijkomen.
In termen van kosten bedraagt de prijs van deze lijm, wanneer deze wordt gebruikt voor de vervaardiging van positieve en negatieve elektroden van lithiumbatterijen, ongeveer een tiende van de twee meest gebruikte
Posttijd: 25 april 2023