1. Poluaj problemoj post reciklado de litia fera fosfato
La merkato por reciklado de elektraj baterioj estas grandega, kaj laŭ koncernaj esplorinstitucioj, la ĉina akumula kvanto de emeritigitaj elektraj baterioj atingos 137.4 MWh antaŭ 2025.
Prenante litiaj ferfosfataj bateriojekzemple, ekzistas ĉefe du manieroj por recikli kaj utiligi rilatajn eluzitajn bateriojn: unu estas kaskadutiligo, kaj la alia estas malmuntado kaj recikligo.
Kaskadutiligo rilatas al la uzado de litiaj ferfosfataj baterioj kun restanta kapacito inter 30% kaj 80% post malmuntado kaj rekombinado, kaj aplikado de ili al areoj kun malalt-energia denseco kiel ekzemple energia stokado.
Malmuntado kaj reciklado, kiel la nomo sugestas, rilatas al la malmuntado de litiaj ferfosfataj baterioj kiam la restanta kapacito estas malpli ol 30%, kaj la reakiro de iliaj krudmaterialoj, kiel ekzemple litio, fosforo kaj fero en la pozitiva elektrodo.
La malmuntado kaj reciklado de litio-jonaj baterioj povas redukti la minadon de novaj krudmaterialoj por protekti la medion kaj ankaŭ havi grandan ekonomian valoron, multe reduktante minadkostojn, fabrikadkostojn, laborkostojn kaj produktadliniajn aranĝkostojn.
La fokuso de malmuntado kaj reciklado de litio-jonaj baterioj ĉefe konsistas el la jenaj paŝoj: unue, kolekti kaj klasifiki rubajn litiajn bateriojn, poste malmunti la bateriojn, kaj fine apartigi kaj rafini la metalojn. Post la operacio, la reakiritaj metaloj kaj materialoj povas esti uzataj por la produktado de novaj baterioj aŭ aliaj produktoj, multe ŝparante kostojn.
Tamen, nun inkluzive de grupo de bateri-reciklaj kompanioj, kiel ekzemple la filio de Ningde Times Holding Co., Ltd., Guangdong Bangpu Circular Technology Co., Ltd., ĉiuj alfrontas dornan problemon: bateri-reciklado produktos toksajn kromproduktojn kaj eligos damaĝajn poluaĵojn. La merkato urĝe bezonas novajn teknologiojn por plibonigi la poluadon kaj toksecon de bateri-reciklado.
2. LBNL trovis novajn materialojn por solvi la poluajn problemojn post reciklado de baterioj.
Lastatempe, la Nacia Laboratorio Lawrence Berkeley (LBNL) en Usono anoncis, ke ili trovis novan materialon, kiu povas recikli rubajn litio-jonajn bateriojn nur per akvo.
La Nacia Laboratorio Lawrence Berkeley estis establita en 1931 kaj estas administrata de la Universitato de Kalifornio por la Scienca Oficejo de la Usona Departemento pri Energio. Ĝi gajnis 16 Nobel-premiojn.
La nova materialo inventita de la Nacia Laboratorio Lawrence Berkeley nomiĝas Rapid-Liberiganta Ligilo. Litio-jonaj baterioj faritaj el ĉi tiu materialo povas esti facile reciklitaj, ekologie sanaj kaj ne-toksaj. Ili nur bezonas esti malmuntitaj kaj metitaj en alkalan akvon, kaj milde skuitaj por apartigi la bezonatajn elementojn. Poste, la metaloj estas filtritaj el la akvo kaj sekigitaj.
Kompare kun la nuna reciklado de litio-jonoj, kiu implikas pecetigon kaj mueladon de baterioj, sekvata de bruligado por apartigi metalojn kaj elementojn, ĝi havas gravan toksecon kaj malbonan median agadon. La nova materialo estas kiel nokto kaj tago kompare.
Fine de septembro 2022, ĉi tiu teknologio estis elektita kiel unu el la 100 revoluciaj teknologioj evoluigitaj tutmonde en 2022 fare de la R&D 100 Awards.
Kiel ni scias, litio-jonaj baterioj konsistas el pozitivaj kaj negativaj elektrodoj, apartigilo, elektrolito kaj strukturaj materialoj, sed kiel ĉi tiuj komponantoj estas kombinitaj en litio-jonaj baterioj ne estas bone konate.
En litio-jonaj baterioj, kritika materialo kiu subtenas la bateristrukturon estas la gluaĵo.
La nova Rapide-Liberiganta Ligilo malkovrita de esploristoj de la Nacia Laboratorio Lawrence Berkeley estas farita el poliakrila acido (PAA) kaj polietilena imino (PEI), kiuj estas konektitaj per ligoj inter pozitive ŝargitaj nitrogenatomoj en PEI kaj negative ŝargitaj oksigenatomoj en PAA.
Kiam Rapide-Liberiĝanta Ligilo estas metita en alkalan akvon enhavantan natrian hidroksidon (Na+OH-), la natriaj jonoj subite eniras la gluan lokon, apartigante la du polimerojn. La apartigitaj polimeroj dissolviĝas en la likvaĵon, liberigante iujn ajn enigitajn elektrodajn komponantojn.
Rilate al kosto, kiam uzata por fabriki pozitivajn kaj negativajn elektrodojn de litiaj baterioj, la prezo de ĉi tiu gluaĵo estas proksimume dekono de la du plej ofte uzataj.
Afiŝtempo: 25-a de aprilo 2023