1. Vấn đề ô nhiễm sau khi tái chế lithium sắt photphat
Thị trường tái chế pin điện rất lớn và theo các tổ chức nghiên cứu có liên quan, tổng tích lũy pin điện đã ngừng sử dụng của Trung Quốc dự kiến sẽ đạt 137,4MWh vào năm 2025.
Đang lấy pin lithium sắt photphatVí dụ: chủ yếu có hai cách để tái chế và sử dụng pin điện đã ngừng hoạt động có liên quan: một là sử dụng theo tầng và hai là tháo dỡ và tái chế.
Việc sử dụng theo tầng đề cập đến việc sử dụng pin năng lượng lithium sắt photphat có công suất còn lại từ 30% đến 80% sau khi tháo rời và tái hợp, đồng thời áp dụng chúng vào các khu vực có mật độ năng lượng thấp như kho lưu trữ năng lượng.
Tháo dỡ và tái chế, như tên cho thấy, đề cập đến việc tháo dỡ pin năng lượng lithium sắt photphat khi dung lượng còn lại dưới 30% và thu hồi nguyên liệu thô của chúng, chẳng hạn như lithium, phốt pho và sắt trong điện cực dương.
Việc tháo dỡ và tái chế pin lithium-ion có thể làm giảm việc khai thác nguyên liệu thô mới để bảo vệ môi trường và cũng có giá trị kinh tế lớn, giảm đáng kể chi phí khai thác, chi phí sản xuất, chi phí nhân công và chi phí bố trí dây chuyền sản xuất.
Trọng tâm của việc tháo dỡ và tái chế pin lithium-ion chủ yếu bao gồm các bước sau: đầu tiên, thu thập và phân loại pin lithium thải, sau đó tháo dỡ pin, cuối cùng là tách và tinh chế kim loại.Sau khi vận hành, kim loại và vật liệu thu hồi có thể được sử dụng để sản xuất pin mới hoặc các sản phẩm khác, giúp tiết kiệm đáng kể chi phí.
Tuy nhiên, hiện bao gồm một nhóm các công ty tái chế pin, chẳng hạn như Ningde Times Holding Co., Ltd. công ty con Quảng Đông Bangpu Thông tư Công nghệ Co., Ltd., đều phải đối mặt với một vấn đề gai góc: tái chế pin sẽ tạo ra các sản phẩm phụ độc hại và thải ra các chất ô nhiễm có hại .Thị trường rất cần các công nghệ mới để cải thiện tình trạng ô nhiễm và độc tính của việc tái chế pin.
2.LBNL đã tìm ra vật liệu mới để giải quyết vấn đề ô nhiễm sau khi tái chế pin.
Mới đây, Phòng thí nghiệm quốc gia Lawrence Berkeley (LBNL) ở Mỹ công bố họ đã tìm ra một loại vật liệu mới có thể tái chế pin lithium-ion thải chỉ bằng nước.
Phòng thí nghiệm quốc gia Lawrence Berkeley được thành lập vào năm 1931 và được quản lý bởi Đại học California cho Văn phòng Khoa học của Bộ Năng lượng Hoa Kỳ.Nó đã giành được 16 giải thưởng Nobel.
Vật liệu mới do Phòng thí nghiệm quốc gia Lawrence Berkeley phát minh có tên là Chất kết dính giải phóng nhanh.Pin lithium-ion làm từ vật liệu này có thể dễ dàng tái chế, thân thiện với môi trường và không độc hại.Chúng chỉ cần được tháo rời và cho vào nước kiềm, lắc nhẹ để tách các nguyên tố cần thiết.Sau đó, các kim loại được lọc ra khỏi nước và sấy khô.
So với phương pháp tái chế lithium-ion hiện tại, bao gồm việc băm nhỏ và mài pin, sau đó là đốt để tách kim loại và nguyên tố, thì phương pháp này có độc tính nghiêm trọng và hiệu quả môi trường kém.Vật liệu mới giống như so sánh ngày và đêm.
Vào cuối tháng 9 năm 2022, công nghệ này đã được Giải thưởng R&D 100 bình chọn là một trong 100 công nghệ mang tính cách mạng được phát triển trên toàn cầu vào năm 2022.
Như chúng ta đã biết, pin lithium-ion bao gồm các điện cực dương và âm, chất phân tách, chất điện phân và vật liệu cấu trúc, nhưng cách kết hợp các thành phần này trong pin lithium-ion vẫn chưa được biết rõ.
Trong pin lithium-ion, vật liệu quan trọng duy trì cấu trúc pin là chất kết dính.
Chất kết dính giải phóng nhanh mới được các nhà nghiên cứu tại Phòng thí nghiệm quốc gia Lawrence Berkeley phát hiện được làm từ axit polyacrylic (PAA) và polyetylen imine (PEI), được kết nối bằng liên kết giữa các nguyên tử nitơ tích điện dương trong PEI và các nguyên tử oxy tích điện âm trong PAA.
Khi chất kết dính giải phóng nhanh được đặt trong nước kiềm có chứa natri hydroxit (Na+OH-), các ion natri đột ngột đi vào vị trí kết dính, tách hai polyme ra.Các polyme tách ra hòa tan vào chất lỏng, giải phóng mọi thành phần điện cực được nhúng vào.
Về mặt chi phí, khi sử dụng để sản xuất các điện cực dương và âm của pin lithium, giá của loại keo này chỉ bằng khoảng 1/10 so với hai loại được sử dụng phổ biến nhất.
Thời gian đăng: 25-04-2023