1. Kwistjonijiet ta' tniġġis wara r-riċiklaġġ tal-fosfat tal-ħadid tal-litju
Is-suq tar-riċiklaġġ tal-batteriji tal-enerġija huwa enormi, u skont l-istituzzjonijiet ta' riċerka rilevanti, it-total akkumulattiv tal-batteriji tal-enerġija rtirati taċ-Ċina huwa mistenni li jilħaq il-137.4MWh sal-2025.
Teħid batteriji tal-litju-ħadid fosfatBħala eżempju, hemm prinċipalment żewġ modi għar-riċiklaġġ u l-użu ta' batteriji tal-enerġija rtirati relatati: wieħed huwa l-użu kaskata, u l-ieħor huwa ż-żarmar u r-riċiklaġġ.
L-użu kaskata jirreferi għall-użu ta' batteriji tal-enerġija tal-fosfat tal-litju-ħadid b'kapaċità li jifdal bejn 30% u 80% wara ż-żarmar u r-rikombinazzjoni, u l-applikazzjoni tagħhom għal żoni b'densità baxxa ta' enerġija bħall-ħażna tal-enerġija.
Iż-żarmar u r-riċiklaġġ, kif jissuġġerixxi l-isem, jirreferu għaż-żarmar tal-batteriji tal-enerġija tal-fosfat tal-litju-ħadid meta l-kapaċità li jifdal tkun inqas minn 30%, u l-irkupru tal-materja prima tagħhom, bħal-litju, il-fosfru u l-ħadid fl-elettrodu pożittiv.
Iż-żarmar u r-riċiklaġġ tal-batteriji tal-jone tal-litju jistgħu jnaqqsu t-tħaffir ta' materja prima ġdida biex jipproteġu l-ambjent u għandhom ukoll valur ekonomiku kbir, u b'hekk inaqqsu ħafna l-ispejjeż tat-tħaffir, l-ispejjeż tal-manifattura, l-ispejjeż tax-xogħol, u l-ispejjeż tat-tqassim tal-linja tal-produzzjoni.
L-enfasi fuq iż-żarmar u r-riċiklaġġ tal-batteriji tal-jone tal-litju tikkonsisti prinċipalment fil-passi li ġejjin: l-ewwel, il-ġbir u l-klassifikazzjoni tal-batteriji tal-litju skartati, imbagħad iż-żarmar tal-batteriji, u fl-aħħar is-separazzjoni u r-raffinar tal-metalli. Wara l-operazzjoni, il-metalli u l-materjali rkuprati jistgħu jintużaw għall-produzzjoni ta' batteriji ġodda jew prodotti oħra, u b'hekk jiffrankaw ħafna l-ispejjeż.
Madankollu, issa inkluż grupp ta' kumpaniji tar-riċiklaġġ tal-batteriji, bħas-sussidjarja ta' Ningde Times Holding Co., Ltd., Guangdong Bangpu Circular Technology Co., Ltd., kollha jiffaċċjaw kwistjoni delikata: ir-riċiklaġġ tal-batteriji se jipproduċi prodotti sekondarji tossiċi u jarmi sustanzi niġġiesa li jagħmlu l-ħsara. Is-suq jeħtieġ b'mod urġenti teknoloġiji ġodda biex itejjeb it-tniġġis u t-tossiċità tar-riċiklaġġ tal-batteriji.
2. L-LBNL sabet materjali ġodda biex issolvi l-problemi ta' tniġġis wara r-riċiklaġġ tal-batteriji.
Riċentement, il-Laboratorju Nazzjonali Lawrence Berkeley (LBNL) fl-Istati Uniti ħabbar li sab materjal ġdid li jista' jirriċikla l-iskart tal-batteriji tal-jone tal-litju bl-ilma biss.
Il-Laboratorju Nazzjonali Lawrence Berkeley twaqqaf fl-1931 u huwa mmexxi mill-Università ta' California għall-Uffiċċju tax-Xjenza tad-Dipartiment tal-Enerġija tal-Istati Uniti. Rebaħ 16-il Premju Nobel.
Il-materjal il-ġdid ivvintat mil-Laboratorju Nazzjonali Lawrence Berkeley jissejjaħ Quick-Release Binder. Il-batteriji tal-jone tal-litju magħmula minn dan il-materjal jistgħu jiġu riċiklati faċilment, ma jagħmlux ħsara lill-ambjent, u mhumiex tossiċi. Jeħtieġ biss li jiġu żarmati u mqiegħda f'ilma alkalin, u mħawwda bil-mod biex jisseparaw l-elementi meħtieġa. Imbagħad, il-metalli jiġu ffiltrati mill-ilma u mnixxfa.
Meta mqabbel mar-riċiklaġġ attwali tal-jone tal-litju, li jinvolvi t-tqattigħ u t-tħin tal-batteriji, segwit mill-kombustjoni għas-separazzjoni tal-metall u l-elementi, għandu tossiċità serja u prestazzjoni ambjentali fqira. Il-materjal il-ġdid huwa bħal-lejl u l-jum meta mqabbel.
Fl-aħħar ta' Settembru 2022, din it-teknoloġija ntgħażlet bħala waħda mill-100 teknoloġija rivoluzzjonarja żviluppati globalment fl-2022 mill-R&D 100 Awards.
Kif nafu, il-batteriji tal-jone tal-litju jikkonsistu f'elettrodi pożittivi u negattivi, separatur, elettrolit, u materjali strutturali, iżda kif dawn il-komponenti huma kkombinati fil-batteriji tal-jone tal-litju mhux magħruf sew.
Fil-batteriji tal-jone tal-litju, materjal kritiku li jżomm l-istruttura tal-batterija huwa l-adeżiv.
Il-Binder il-ġdid li Jinħall malajr skopert mir-riċerkaturi tal-Laboratorju Nazzjonali Lawrence Berkeley huwa magħmul minn aċidu poliakriliku (PAA) u polietilen imina (PEI), li huma konnessi permezz ta' bonds bejn atomi tan-nitroġenu ċċarġjati b'mod pożittiv fil-PEI u atomi tal-ossiġnu ċċarġjati b'mod negattiv fil-PAA.
Meta l-Binder li Jinħall Malajr jitqiegħed f'ilma alkalin li fih l-idrossidu tas-sodju (Na+OH-), il-joni tas-sodju jidħlu f'daqqa fis-sit tal-adeżiv, u jisseparaw iż-żewġ polimeri. Il-polimeri separati jinħallu fil-likwidu, u jirrilaxxaw kwalunkwe komponent tal-elettrodu inkorporat.
F'termini ta' spiża, meta jintuża għall-manifattura ta' elettrodi pożittivi u negattivi tal-batterija tal-litju, il-prezz ta' dan il-kolla huwa madwar wieħed minn għaxra taż-żewġ l-aktar użati komunement.
Ħin tal-posta: 25 ta' April 2023