1.Mengunarvandamál eftir endurvinnslu litíumjárnfosfats
Endurvinnslumarkaðurinn fyrir rafhlöður er gríðarlegur og samkvæmt viðeigandi rannsóknarstofnunum er gert ráð fyrir að heildaruppsöfnun rafhlöðu í Kína muni ná 137,4MWst árið 2025.
Að taka litíum járnfosfat rafhlöðurSem dæmi má nefna að það eru aðallega tvær leiðir til endurvinnslu og nýtingar tengdra rafgeyma sem eru gerðir úr gildi: önnur er fossnýting og hin er að taka í sundur og endurvinna.
Cascade nýting vísar til notkunar á litíum járnfosfat rafhlöðum með afkastagetu á bilinu 30% til 80% eftir sundurtöku og endursamsetningu og notkun þeirra á lágorkuþéttleikasvæðum eins og orkugeymslu.
Að taka í sundur og endurvinna, eins og nafnið gefur til kynna, vísar til þess að taka í sundur litíum járnfosfat rafhlöður þegar afgangurinn er minni en 30%, og endurheimt hráefna þeirra, svo sem litíum, fosfór og járn í jákvæðu rafskautinu.
Afnám og endurvinnsla á litíumjónarafhlöðum getur dregið úr námuvinnslu nýrra hráefna til að vernda umhverfið og hefur einnig mikið efnahagslegt gildi, sem dregur verulega úr námukostnaði, framleiðslukostnaði, launakostnaði og kostnaði við skipulag framleiðslulínu.
Áherslan á að taka í sundur og endurvinna litíum-rafhlöður samanstendur aðallega af eftirfarandi skrefum: fyrst, safna og flokka úrgangs litíum rafhlöður, taka síðan rafhlöðurnar í sundur og að lokum aðskilja og betrumbæta málma.Eftir aðgerðina er hægt að nota endurheimta málma og efni til framleiðslu á nýjum rafhlöðum eða öðrum vörum, sem sparar verulega kostnað.
Hins vegar, þar á meðal hópur endurvinnslufyrirtækja fyrir rafhlöður, eins og Ningde Times Holding Co., Ltd. dótturfyrirtækið Guangdong Bangpu Circular Technology Co., Ltd., standa öll frammi fyrir erfiðu máli: endurvinnsla rafhlöðu mun framleiða eitraðar aukaafurðir og gefa frá sér skaðleg mengunarefni .Markaðurinn þarf brýn nýja tækni til að bæta mengun og eiturhrif endurvinnslu rafhlöðu.
2.LBNL fann ný efni til að leysa mengunarmálin eftir endurvinnslu rafhlöðunnar.
Nýlega tilkynnti Lawrence Berkeley National Laboratory (LBNL) í Bandaríkjunum að þeir hefðu fundið nýtt efni sem getur endurunnið úrgangs litíumjónarafhlöður með aðeins vatni.
Lawrence Berkeley National Laboratory var stofnað árið 1931 og er stjórnað af háskólanum í Kaliforníu fyrir vísindaskrifstofu bandaríska orkumálaráðuneytisins.Það hefur unnið til 16 Nóbelsverðlauna.
Nýja efnið sem Lawrence Berkeley National Laboratory hefur fundið upp heitir Quick-Release Binder.Lithium-ion rafhlöður úr þessu efni má auðveldlega endurvinna, umhverfisvænar og óeitraðar.Aðeins þarf að taka þau í sundur og setja í basískt vatn og hrista varlega til að aðskilja nauðsynlega þætti.Síðan eru málmarnir síaðir úr vatninu og þurrkaðir.
Í samanburði við núverandi litíum-jón endurvinnslu, sem felur í sér tætingu og mala rafhlöður, fylgt eftir með bruna fyrir málm og frumefni aðskilnað, hefur það alvarlegar eiturverkanir og lélega umhverfisáhrif.Nýja efnið er eins og nótt og dagur í samanburði.
Seint í september 2022 var þessi tækni valin ein af 100 byltingarkenndu tækni sem þróuð var á heimsvísu árið 2022 af R&D 100 verðlaununum.
Eins og við vitum samanstanda litíumjónarafhlöður af jákvæðum og neikvæðum rafskautum, skilju, raflausn og byggingarefni, en hvernig þessir þættir eru sameinaðir í litíumjónarafhlöðum er ekki vel þekkt.
Í litíumjónarafhlöðum er mikilvægt efni sem viðheldur uppbyggingu rafhlöðunnar límið.
Nýja Quick-Release Binder sem uppgötvað var af Lawrence Berkeley National Laboratory vísindamönnum er gert úr pólýakrýlsýru (PAA) og pólýetýlenimíni (PEI), sem eru tengd með tengjum milli jákvætt hlaðna köfnunarefnisatóma í PEI og neikvætt hlaðna súrefnisatóma í PAA.
Þegar Quick-Release Binder er sett í basískt vatn sem inniheldur natríumhýdroxíð (Na+OH-), fara natríumjónirnar skyndilega inn á límstaðinn og skilja þær tvær fjölliður að.Aðskildu fjölliðurnar leysast upp í vökvann og losa um innbyggða rafskautshluta.
Hvað varðar kostnað, þegar það er notað til að framleiða litíum rafhlöður jákvæðar og neikvæðar rafskaut, er verðið á þessu lími um það bil tíundi hluti af tveimur algengustu
Pósttími: 25. apríl 2023