1. Litium dəmir fosfatın təkrar emalından sonra çirklənmə problemləri
Enerji batareyalarının təkrar emalı bazarı nəhəngdir və müvafiq tədqiqat institutlarına görə, Çinin istifadədən çıxmış enerji batareyalarının ümumi həcminin 2025-ci ilə qədər 137,4 MVt/saata çatacağı gözlənilir.
Almaq litium dəmir fosfat batareyalarıMəsələn, işlək vəziyyətdə olan batareyaların təkrar emalı və istifadəsi üçün əsasən iki yol var: biri kaskad istifadəsi, digəri isə sökülməsi və təkrar emalı.
Kaskad istifadəsi, sökülmə və rekombinasiyadan sonra 30%-dən 80%-ə qədər qalan tutumlu litium dəmir fosfat enerji batareyalarının istifadəsini və onların enerji saxlama kimi aşağı enerji sıxlığı olan sahələrə tətbiqini nəzərdə tutur.
Adından da göründüyü kimi, sökülmə və təkrar emal, qalan tutum 30%-dən az olduqda litium dəmir fosfat güc batareyalarının sökülməsini və müsbət elektrodda litium, fosfor və dəmir kimi xammallarının bərpasını nəzərdə tutur.
Litium-ion batareyalarının sökülməsi və təkrar emalı ətraf mühitin qorunması üçün yeni xammalın hasilatını azalda bilər və eyni zamanda böyük iqtisadi dəyərə malik olmaqla, mədən xərclərini, istehsal xərclərini, əmək xərclərini və istehsal xəttinin düzülüş xərclərini xeyli azalda bilər.
Litium-ion batareyalarının sökülməsi və təkrar emalı əsasən aşağıdakı addımlardan ibarətdir: əvvəlcə tullantı litium batareyalarının toplanması və təsnif edilməsi, sonra batareyaların sökülməsi və nəhayət metalların ayrılması və təmizlənməsi. Əməliyyatdan sonra bərpa olunmuş metallar və materiallar yeni batareyaların və ya digər məhsulların istehsalı üçün istifadə edilə bilər ki, bu da xərcləri xeyli qənaət edir.
Lakin, hazırda Ningde Times Holding Co., Ltd.-nin törəmə şirkəti Guangdong Bangpu Circular Technology Co., Ltd. kimi bir qrup batareya təkrar emalı şirkəti də daxil olmaqla, hamısı çətin bir problemlə üzləşir: batareya təkrar emalı zəhərli yan məhsullar istehsal edəcək və zərərli çirkləndiricilər buraxacaq. Bazarın batareya təkrar emalının çirklənməsini və toksikliyini yaxşılaşdırmaq üçün təcili olaraq yeni texnologiyalara ehtiyacı var.
2.LBNL, batareyaların təkrar emalından sonra çirklənmə problemlərini həll etmək üçün yeni materiallar tapdı.
Bu yaxınlarda ABŞ-dakı Lourens Berkli Milli Laboratoriyası (LBNL) tullantı litium-ion batareyalarını yalnız su ilə təkrar emal edə bilən yeni bir material tapdıqlarını açıqladı.
Lourens Berkli Milli Laboratoriyası 1931-ci ildə yaradılmış və Kaliforniya Universiteti tərəfindən ABŞ Energetika Nazirliyinin Elm Ofisi tərəfindən idarə olunur. 16 Nobel mükafatı qazanıb.
Lorens Berkli Milli Laboratoriyası tərəfindən icad edilən yeni material Quick-Release Binder adlanır. Bu materialdan hazırlanmış litium-ion batareyaları asanlıqla təkrar emal edilə bilər, ətraf mühitə uyğun və zəhərli deyil. Onları sadəcə söküb qələvi suya qoymaq və lazımi elementləri ayırmaq üçün yumşaq bir şəkildə silkələmək lazımdır. Daha sonra metallar sudan süzülür və qurudulur.
Batareyaların parçalanması və üyüdülməsi, ardınca metal və elementlərin ayrılması üçün yandırılmasını əhatə edən mövcud litium-ion təkrar emalı ilə müqayisədə, bu material ciddi toksikliyə və zəif ekoloji göstəricilərə malikdir. Yeni material müqayisədə gecə-gündüz kimidir.
2022-ci ilin sentyabr ayının sonlarında bu texnologiya R&D 100 Mükafatları tərəfindən 2022-ci ildə qlobal miqyasda hazırlanmış 100 inqilabi texnologiyadan biri seçildi.
Bildiyimiz kimi, litium-ion batareyaları müsbət və mənfi elektrodlardan, ayırıcıdan, elektrolitdən və struktur materiallardan ibarətdir, lakin bu komponentlərin litium-ion batareyalarında necə birləşdirildiyi yaxşı məlum deyil.
Litium-ion batareyalarında batareyanın strukturunu qoruyan vacib bir material yapışdırıcıdır.
Lourens Berkli Milli Laboratoriyası tədqiqatçıları tərəfindən kəşf edilən yeni Tez Ayrılan Bağlayıcı, PEI-dəki müsbət yüklü azot atomları ilə PAA-dakı mənfi yüklü oksigen atomları arasında rabitə yolu ilə birləşdirilmiş poliakril turşusu (PAA) və polietilen imin (PEI)-dən hazırlanmışdır.
Tez Ayrılan Bağlayıcı natrium hidroksid (Na+OH-) tərkibli qələvi suya yerləşdirildikdə, natrium ionları qəfildən yapışqan sahəyə daxil olur və iki polimeri ayırır. Ayrılmış polimerlər mayedə həll olur və istənilən daxil edilmiş elektrod komponentlərini buraxır.
Qiymət baxımından, litium batareyalı müsbət və mənfi elektrodların istehsalında istifadə edildikdə, bu yapışdırıcının qiyməti ən çox istifadə edilən iki yapışdırıcının təxminən onda bir hissəsidir.
Yazı vaxtı: 25 aprel 2023