1.Problemi di inquinamento dopo il riciclaggio del fosfato di litio e ferro
Il mercato del riciclaggio delle batterie elettriche è enorme e, secondo gli istituti di ricerca competenti, si prevede che il totale cumulativo delle batterie elettriche ritirate della Cina raggiungerà i 137,4 MWh entro il 2025.
Prendendo batterie al litio ferro fosfatoad esempio, ci sono principalmente due modi per il riciclaggio e l'utilizzo delle relative batterie di alimentazione obsolete: uno è l'utilizzo in cascata e l'altro è lo smantellamento e il riciclaggio.
L'utilizzo a cascata si riferisce all'uso di batterie al litio ferro fosfato con capacità residua compresa tra il 30% e l'80% dopo lo smontaggio e la ricombinazione e alla loro applicazione in aree a bassa densità energetica come lo stoccaggio dell'energia.
Lo smantellamento e il riciclaggio, come suggerisce il nome, si riferiscono allo smantellamento delle batterie al litio ferro fosfato quando la capacità rimanente è inferiore al 30% e al recupero delle loro materie prime, come litio, fosforo e ferro nell'elettrodo positivo.
Lo smantellamento e il riciclaggio delle batterie agli ioni di litio possono ridurre l’estrazione di nuove materie prime per proteggere l’ambiente e hanno anche un grande valore economico, riducendo notevolmente i costi di estrazione, di produzione, di manodopera e di layout della linea di produzione.
Il focus dello smantellamento e del riciclaggio delle batterie agli ioni di litio consiste principalmente nelle seguenti fasi: in primo luogo, raccogliere e classificare le batterie al litio usate, quindi smontare le batterie e infine separare e raffinare i metalli.Dopo l'operazione, i metalli e i materiali recuperati possono essere utilizzati per la produzione di nuove batterie o altri prodotti, con un notevole risparmio sui costi.
Tuttavia, ora includendo un gruppo di società di riciclaggio delle batterie, come la controllata Guangdong Bangpu Circular Technology Co., Ltd. di Ningde Times Holding Co., Ltd., tutte devono affrontare una questione spinosa: il riciclaggio delle batterie produrrà sottoprodotti tossici ed emetterà inquinanti nocivi. .Il mercato ha urgentemente bisogno di nuove tecnologie per ridurre l’inquinamento e la tossicità del riciclaggio delle batterie.
2.LBNL ha trovato nuovi materiali per risolvere i problemi di inquinamento dopo il riciclaggio delle batterie.
Recentemente, il Lawrence Berkeley National Laboratory (LBNL) negli Stati Uniti ha annunciato di aver trovato un nuovo materiale in grado di riciclare le batterie agli ioni di litio usate solo con acqua.
Il Lawrence Berkeley National Laboratory è stato fondato nel 1931 ed è gestito dall'Università della California per l'ufficio scientifico del Dipartimento dell'Energia degli Stati Uniti.Ha vinto 16 premi Nobel.
Il nuovo materiale inventato dal Lawrence Berkeley National Laboratory si chiama Quick-Release Binder.Le batterie agli ioni di litio realizzate con questo materiale possono essere facilmente riciclate, rispettose dell'ambiente e non tossiche.Devono solo essere smontati, immersi in acqua alcalina e agitati delicatamente per separare gli elementi necessari.Quindi, i metalli vengono filtrati dall'acqua ed essiccati.
Rispetto all’attuale riciclaggio degli ioni di litio, che prevede la triturazione e la macinazione delle batterie, seguita dalla combustione per la separazione dei metalli e degli elementi, presenta una grave tossicità e scarse prestazioni ambientali.Il nuovo materiale è come il giorno e la notte in confronto.
Alla fine di settembre 2022, questa tecnologia è stata selezionata come una delle 100 tecnologie rivoluzionarie sviluppate a livello globale nel 2022 dagli R&D 100 Awards.
Come sappiamo, le batterie agli ioni di litio sono costituite da elettrodi positivi e negativi, un separatore, elettrolita e materiali strutturali, ma non è ben noto come questi componenti siano combinati nelle batterie agli ioni di litio.
Nelle batterie agli ioni di litio, un materiale fondamentale che mantiene la struttura della batteria è l'adesivo.
Il nuovo legante a rilascio rapido scoperto dai ricercatori del Lawrence Berkeley National Laboratory è costituito da acido poliacrilico (PAA) e polietilene immina (PEI), che sono collegati da legami tra atomi di azoto caricati positivamente nel PEI e atomi di ossigeno caricati negativamente nel PAA.
Quando il legante a rilascio rapido viene immerso in acqua alcalina contenente idrossido di sodio (Na+OH-), gli ioni sodio entrano improvvisamente nel sito adesivo, separando i due polimeri.I polimeri separati si dissolvono nel liquido, rilasciando eventuali componenti dell'elettrodo incorporati.
In termini di costo, se utilizzato per produrre elettrodi positivi e negativi per batterie al litio, il prezzo di questo adesivo è circa un decimo dei due più comunemente usati
Orario di pubblicazione: 25 aprile 2023