1. Mga isyu sa polusyon pagkatapos i-recycle ang lithium iron phosphate
Napakalaki ng merkado ng pag-recycle ng baterya ng kuryente, at ayon sa mga nauugnay na institusyong pananaliksik, ang kabuuang accumulative ng baterya ng retiradong baterya ng China ay inaasahang aabot sa 137.4MWh pagsapit ng 2025.
Pagkuha mga baterya ng lithium iron phosphatebilang halimbawa, higit sa lahat ay may dalawang paraan para sa pag-recycle at paggamit ng mga kaugnay na retiradong baterya: ang isa ay ang cascade utilization, at ang isa ay ang pagtatanggal-tanggal at pag-recycle.
Ang paggamit ng cascade ay tumutukoy sa paggamit ng mga baterya ng lithium iron phosphate power na may natitirang kapasidad sa pagitan ng 30% hanggang 80% pagkatapos ng pag-disassembly at recombination, at paglalapat ng mga ito sa mga lugar na mababa ang density ng enerhiya tulad ng imbakan ng enerhiya.
Ang pagtatanggal-tanggal at pag-recycle, gaya ng ipinahihiwatig ng pangalan, ay tumutukoy sa pagtatanggal ng mga baterya ng lithium iron phosphate power kapag ang natitirang kapasidad ay mas mababa sa 30%, at ang pagbawi ng kanilang mga hilaw na materyales, tulad ng lithium, phosphorus, at iron sa positibong elektrod.
Ang pagtatanggal-tanggal at pag-recycle ng mga baterya ng lithium-ion ay maaaring mabawasan ang pagmimina ng mga bagong hilaw na materyales upang maprotektahan ang kapaligiran at mayroon ding malaking halaga sa ekonomiya, na lubos na nakakabawas sa mga gastos sa pagmimina, mga gastos sa pagmamanupaktura, mga gastos sa paggawa, at mga gastos sa layout ng linya ng produksyon.
Ang pokus ng paglansag at pag-recycle ng baterya ng lithium-ion ay pangunahing binubuo ng mga sumusunod na hakbang: una, kolektahin at pag-uri-uriin ang mga basurang lithium na baterya, pagkatapos ay lansagin ang mga baterya, at sa wakas ay paghiwalayin at pinuhin ang mga metal.Pagkatapos ng operasyon, ang mga nakuhang metal at materyales ay maaaring gamitin para sa paggawa ng mga bagong baterya o iba pang produkto, na lubhang nakakatipid sa mga gastos.
Gayunpaman, kasama na ngayon ang isang grupo ng mga kumpanyang nagre-recycle ng baterya, tulad ng Ningde Times Holding Co., Ltd. subsidiary na Guangdong Bangpu Circular Technology Co., Ltd., lahat ay nahaharap sa isang mahirap na isyu: ang pag-recycle ng baterya ay magbubunga ng mga nakakalason na by-product at maglalabas ng mga nakakapinsalang pollutant. .Ang merkado ay agarang nangangailangan ng mga bagong teknolohiya upang mapabuti ang polusyon at toxicity ng pag-recycle ng baterya.
2. Nakahanap ang LBNL ng mga bagong materyales upang malutas ang mga isyu sa polusyon pagkatapos ng pag-recycle ng baterya.
Kamakailan, inihayag ng Lawrence Berkeley National Laboratory(LBNL) sa Estados Unidos na nakahanap sila ng bagong materyal na maaaring mag-recycle ng mga basurang lithium-ion na baterya sa tubig lamang.
Ang Lawrence Berkeley National Laboratory ay itinatag noong 1931 at pinamamahalaan ng Unibersidad ng California para sa Opisina ng Agham ng Kagawaran ng Enerhiya ng Estados Unidos.Nanalo ito ng 16 na Nobel Prize.
Ang bagong materyal na naimbento ng Lawrence Berkeley National Laboratory ay tinatawag na Quick-Release Binder.Ang mga bateryang Lithium-ion na gawa sa materyal na ito ay madaling ma-recycle, makakalikasan, at hindi nakakalason.Kailangan lamang nilang i-disassemble at ilagay sa alkaline na tubig, at malumanay na inalog upang paghiwalayin ang mga kinakailangang elemento.Pagkatapos, ang mga metal ay sinala sa tubig at tuyo.
Kung ikukumpara sa kasalukuyang pag-recycle ng lithium-ion, na kinabibilangan ng pag-shredding at paggiling ng mga baterya, na sinusundan ng pagkasunog para sa paghihiwalay ng metal at elemento, mayroon itong malubhang toxicity at mahinang pagganap sa kapaligiran.Ang bagong materyal ay parang gabi at araw kung ihahambing.
Noong huling bahagi ng Setyembre 2022, napili ang teknolohiyang ito bilang isa sa 100 rebolusyonaryong teknolohiya na binuo sa buong mundo noong 2022 ng R&D 100 Awards.
Tulad ng alam natin, ang mga baterya ng lithium-ion ay binubuo ng mga positibo at negatibong electrodes, isang separator, electrolyte, at mga istrukturang materyales, ngunit kung paano pinagsama ang mga sangkap na ito sa mga baterya ng lithium-ion ay hindi kilala.
Sa mga baterya ng lithium-ion, ang isang kritikal na materyal na nagpapanatili ng istraktura ng baterya ay ang pandikit.
Ang bagong Quick-Release Binder na natuklasan ng mga mananaliksik ng Lawrence Berkeley National Laboratory ay gawa sa polyacrylic acid (PAA) at polyethylene imine (PEI), na konektado sa pamamagitan ng mga bono sa pagitan ng mga positively charged nitrogen atoms sa PEI at negatively charged oxygen atoms sa PAA.
Kapag ang Quick-Release Binder ay inilagay sa alkaline na tubig na naglalaman ng sodium hydroxide (Na+OH-), ang mga sodium ions ay biglang pumasok sa adhesive site, na naghihiwalay sa dalawang polymer.Ang mga pinaghiwalay na polimer ay natutunaw sa likido, na naglalabas ng anumang naka-embed na mga bahagi ng elektrod.
Sa mga tuntunin ng gastos, kapag ginamit upang gumawa ng positibo at negatibong mga electrodes ng baterya ng lithium, ang presyo ng pandikit na ito ay humigit-kumulang isang ikasampu ng dalawang pinakakaraniwang ginagamit.
Oras ng post: Abr-25-2023