1. Mga isyu sa polusyon pagkatapos i-recycle ang lithium iron phosphate
Napakalawak ng merkado ng pag-recycle ng mga bateryang de-kuryente, at ayon sa mga kaugnay na institusyong pananaliksik, ang kabuuang akumulasyon ng mga retiradong bateryang de-kuryente ng Tsina ay inaasahang aabot sa 137.4MWh pagsapit ng 2025.
Pagkuha mga baterya ng lithium iron phosphatebilang halimbawa, mayroong pangunahing dalawang paraan para sa pag-recycle at paggamit ng mga kaugnay na retiradong baterya: ang isa ay ang paggamit ng kaskad, at ang isa pa ay ang pagbuwag at pag-recycle.
Ang paggamit ng cascade ay tumutukoy sa paggamit ng mga bateryang may kapangyarihan na lithium iron phosphate na may natitirang kapasidad sa pagitan ng 30% hanggang 80% pagkatapos ng pagkalas at rekombinasyon, at paglalapat ng mga ito sa mga lugar na may mababang densidad ng enerhiya tulad ng imbakan ng enerhiya.
Ang pagbuwag at pag-recycle, gaya ng ipinahihiwatig ng pangalan, ay tumutukoy sa pagbuwag ng mga bateryang may kuryenteng lithium iron phosphate 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 pagbuwag at pag-recycle ng mga bateryang lithium-ion ay maaaring makabawas sa pagmimina ng mga bagong hilaw na materyales upang maprotektahan ang kapaligiran at magkaroon din ng malaking halagang pang-ekonomiya, na lubos na nakakabawas sa mga gastos sa pagmimina, gastos sa pagmamanupaktura, gastos sa paggawa, at gastos sa layout ng linya ng produksyon.
Ang pokus ng pagbuwag at pag-recycle ng mga bateryang lithium-ion ay pangunahing binubuo ng mga sumusunod na hakbang: una, kolektahin at uriin ang mga basurang bateryang lithium, pagkatapos ay buwagin ang mga baterya, at panghuli ay paghiwalayin at pinuhin ang mga metal. Pagkatapos ng operasyon, ang mga nakuhang metal at materyales ay maaaring gamitin para sa produksyon ng mga bagong baterya o iba pang mga produkto, na lubos na nakakatipid sa mga gastos.
Gayunpaman, kasama na ngayon ang isang grupo ng mga kumpanya sa pag-recycle ng baterya, tulad ng subsidiary ng Ningde Times Holding Co., Ltd. na Guangdong Bangpu Circular Technology Co., Ltd., na pawang nahaharap sa isang mahirap na isyu: ang pag-recycle ng baterya ay magbubunga ng mga nakalalasong by-product at maglalabas ng mga mapaminsalang 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 ng polusyon pagkatapos ng pag-recycle ng baterya.
Kamakailan lamang, inanunsyo ng Lawrence Berkeley National Laboratory (LBNL) sa Estados Unidos na nakatuklas sila ng isang bagong materyal na kayang mag-recycle ng mga basurang lithium-ion na baterya gamit lamang ang tubig.
Ang Lawrence Berkeley National Laboratory ay itinatag noong 1931 at pinamamahalaan ng University of California para sa Tanggapan 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 i-recycle, environment-friendly, at hindi nakakalason. Kailangan lamang itong i-disassemble at ilagay sa alkaline water, at dahan-dahang alugin upang paghiwalayin ang mga kinakailangang elemento. Pagkatapos, ang mga metal ay sinasala mula sa tubig at pinatutuyo.
Kung ikukumpara sa kasalukuyang pag-recycle ng lithium-ion, na kinabibilangan ng pagguho at paggiling ng mga baterya, na sinusundan ng pagkasunog para sa paghihiwalay ng metal at elemento, ito ay may malubhang toxicity at mahinang pagganap sa kapaligiran. Ang bagong materyal ay parang gabi at araw kung ikukumpara.
Noong huling bahagi ng Setyembre 2022, ang teknolohiyang ito ay napili bilang isa sa 100 rebolusyonaryong teknolohiyang binuo sa buong mundo noong 2022 ng R&D 100 Awards.
Gaya ng alam natin, ang mga bateryang lithium-ion ay binubuo ng mga positibo at negatibong electrode, isang separator, electrolyte, at mga materyales na pang-istruktura, ngunit hindi pa lubos na nalalaman kung paano pinagsama ang mga sangkap na ito sa mga bateryang lithium-ion.
Sa mga bateryang lithium-ion, ang pandikit ay isang mahalagang materyal na nagpapanatili ng istruktura ng baterya.
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 pinagdudugtong ng mga bono sa pagitan ng mga positibong may kargang nitrogen atom sa PEI at mga negatibong may kargang oxygen atom sa PAA.
Kapag ang Quick-Release Binder ay inilalagay sa alkaline na tubig na naglalaman ng sodium hydroxide (Na+OH-), ang mga sodium ion ay biglang papasok sa adhesive site, na naghihiwalay sa dalawang polymer. Ang mga pinaghiwalay na polymer ay natutunaw sa likido, na naglalabas ng anumang nakabaong bahagi ng electrode.
Kung pag-uusapan ang gastos, kapag ginamit sa paggawa ng mga positibo at negatibong electrode ng bateryang lithium, ang presyo ng pandikit na ito ay halos isang-sampung bahagi ng dalawang pinakakaraniwang ginagamit.
Oras ng pag-post: Abril-25-2023