1. Taršos problemos po ličio geležies fosfato perdirbimo
Akumuliatorių perdirbimo rinka yra milžiniška, ir, remiantis atitinkamų tyrimų institucijų duomenimis, iki 2025 m. Kinijoje sukauptas nebenaudojamų akumuliatorių kiekis turėtų pasiekti 137,4 MWh.
Atsižvelgiant ličio geležies fosfato baterijosPavyzdžiui, yra du pagrindiniai susijusių nebenaudojamų baterijų perdirbimo ir utilizavimo būdai: vienas yra kaskadinis utilizavimas, o kitas – išmontavimas ir perdirbimas.
Kaskadinis panaudojimas reiškia ličio geležies fosfato baterijų, kurių likusi talpa po išardymo ir rekombinacijos yra nuo 30% iki 80%, naudojimą mažo energijos tankio srityse, tokiose kaip energijos kaupimas.
Išardymas ir perdirbimas, kaip rodo pavadinimas, reiškia ličio geležies fosfato akumuliatorių išardymą, kai likusi talpa yra mažesnė nei 30 %, ir jų žaliavų, tokių kaip litis, fosforas ir geležis, regeneravimą teigiamame elektrode.
Ličio jonų akumuliatorių išmontavimas ir perdirbimas gali sumažinti naujų žaliavų gavybą, siekiant apsaugoti aplinką, taip pat turėti didelę ekonominę vertę, gerokai sumažinant kasybos, gamybos, darbo ir gamybos linijų išdėstymo sąnaudas.
Ličio jonų akumuliatorių išmontavimo ir perdirbimo pagrindiniai etapai yra šie: pirmiausia surenkamos ir rūšiuojamos ličio baterijų atliekos, tada pačios baterijos išardomos ir galiausiai atskiriami bei rafinuojami metalai. Po operacijos surinkti metalai ir medžiagos gali būti naudojami naujų baterijų ar kitų gaminių gamybai, o tai labai sumažina išlaidas.
Tačiau dabar, įskaitant grupę baterijų perdirbimo įmonių, tokių kaip „Ningde Times Holding Co., Ltd.“ dukterinė įmonė „Guangdong Bangpu Circular Technology Co., Ltd.“, visos susiduria su keblia problema: perdirbant baterijas susidaro toksiški šalutiniai produktai ir išskiriami kenksmingi teršalai. Rinkai skubiai reikia naujų technologijų, kurios sumažintų baterijų perdirbimo taršą ir toksiškumą.
2. LBNL rado naujų medžiagų, skirtų spręsti taršos problemas po baterijų perdirbimo.
Neseniai Jungtinėse Valstijose įsikūrusi Lorenso Berklio nacionalinė laboratorija (LBNL) paskelbė, kad rado naują medžiagą, kuri gali perdirbti panaudotas ličio jonų baterijas vien tik vandeniu.
Lorenso Berklio nacionalinė laboratorija buvo įkurta 1931 m. ir yra valdoma Kalifornijos universiteto JAV Energetikos departamento Mokslo biuro vardu. Ji yra laimėjusi 16 Nobelio premijų.
Nauja medžiaga, kurią išrado Lawrence'o Berkeley nacionalinė laboratorija, vadinama greito atpalaidavimo rišikliu. Iš šios medžiagos pagamintos ličio jonų baterijos gali būti lengvai perdirbamos, yra ekologiškos ir netoksiškos. Jas tereikia išardyti, įdėti į šarminį vandenį ir švelniai pakratyti, kad atsiskirtų reikiami elementai. Tada metalai iš vandens išfiltruojami ir išdžiovinami.
Palyginti su dabartiniu ličio jonų akumuliatorių perdirbimu, kai akumuliatoriai susmulkinami ir sumalami, o po to deginami metalams ir elementams atskirti, jis yra labai toksiškas ir nedaro jokios žalos aplinkai. Naujoji medžiaga, palyginti su ja, yra kaip diena ir naktis.
2022 m. rugsėjo pabaigoje ši technologija buvo išrinkta viena iš 100 revoliucinių technologijų, sukurtų visame pasaulyje 2022 m., „R&D 100“ apdovanojimuose.
Kaip žinome, ličio jonų akumuliatoriai susideda iš teigiamo ir neigiamo elektrodų, separatoriaus, elektrolito ir konstrukcinių medžiagų, tačiau kaip šie komponentai sujungiami ličio jonų baterijose, nėra gerai žinoma.
Ličio jonų baterijose svarbiausia medžiaga, palaikanti baterijos struktūrą, yra klijai.
Naujasis greito atpalaidavimo rišiklis, kurį atrado Lawrence'o Berkeley nacionalinės laboratorijos tyrėjai, pagamintas iš poliakrilo rūgšties (PAA) ir polietileno imino (PEI), kurie yra sujungti jungtimis tarp teigiamai įkrautų azoto atomų PEI ir neigiamai įkrautų deguonies atomų PAA.
Kai greito atpalaidavimo rišiklis įdedamas į šarminį vandenį su natrio hidroksidu (Na+OH-), natrio jonai staiga patenka į klijavimo vietą, atskirdami du polimerus. Atskirti polimerai ištirpsta skystyje, atpalaiduodami visus įterptus elektrodo komponentus.
Kalbant apie kainą, gaminant ličio baterijų teigiamus ir neigiamus elektrodus, šių klijų kaina sudaro maždaug dešimtadalį dviejų dažniausiai naudojamų klijų kainos.
Įrašo laikas: 2023 m. balandžio 25 d.