1. Liitiumraudfosfaadi ringlussevõtu järgsed reostusprobleemid
Akude ringlussevõtu turg on tohutu ja asjaomaste teadusasutuste andmetel peaks Hiinas 2025. aastaks ulatuma kasutusest kõrvaldatud akude kogumaht 137,4 MWh-ni.
Võtmine liitium-raudfosfaatpatareidNäiteks on seotud vananenud akude ringlussevõtuks ja utiliseerimiseks peamiselt kaks võimalust: üks on kaskaadutiliseerimine ja teine on demonteerimine ja ringlussevõtt.
Kaskaadi kasutamine viitab liitium-raudfosfaat-akude kasutamisele, mille järelejäänud mahtuvus pärast lahtivõtmist ja rekombinatsiooni on 30–80%, ning nende rakendamisele madala energiatihedusega aladel, näiteks energia salvestamisel.
Nagu nimigi ütleb, viitab demonteerimine ja ringlussevõtt liitium-raudfosfaat-akude demonteerimisele, kui järelejäänud mahtuvus on alla 30%, ning nende toorainete, näiteks liitiumi, fosfori ja positiivse elektroodi raua taaskasutamisele.
Liitiumioonakude demonteerimine ja ringlussevõtt võib vähendada uute toorainete kaevandamist keskkonna kaitsmiseks ning sellel on ka suur majanduslik väärtus, vähendades oluliselt kaevandamiskulusid, tootmiskulusid, tööjõukulusid ja tootmisliinide paigutuskulusid.
Liitiumioonakude lammutamise ja ringlussevõtu põhisuunad on järgmised: esiteks kogutakse ja klassifitseeritakse liitiumakude jäätmed, seejärel lammutatakse akud ning lõpuks eraldatakse ja rafineeritakse metallid. Pärast seda toimingut saab taaskasutatud metalle ja materjale kasutada uute akude või muude toodete tootmiseks, mis aitab oluliselt kulusid kokku hoida.
Nüüd aga seisavad mitmed akude ringlussevõtu ettevõtted, näiteks Ningde Times Holding Co., Ltd. tütarettevõte Guangdong Bangpu Circular Technology Co., Ltd., silmitsi keerulise probleemiga: akude ringlussevõtt tekitab mürgiseid kõrvalsaadusi ja eraldab kahjulikke saasteaineid. Turg vajab hädasti uusi tehnoloogiaid, et parandada akude ringlussevõtu reostust ja toksilisust.
2.LBNL leidis uusi materjale akude ringlussevõtuga seotud reostusprobleemide lahendamiseks.
Hiljuti teatas Lawrence Berkeley riiklik labor (LBNL) Ameerika Ühendriikides, et on leidnud uue materjali, mis võimaldab liitiumioonakude jäätmeid töödelda ainult veega.
Lawrence Berkeley riiklik labor asutati 1931. aastal ja seda haldab California ülikool USA energeetikaministeeriumi teadusbüroo jaoks. See on võitnud 16 Nobeli preemiat.
Lawrence Berkeley riikliku labori leiutatud uut materjali nimetatakse kiirvabastavaks sideaineks. Sellest materjalist valmistatud liitiumioonakud on kergesti taaskasutatavad, keskkonnasõbralikud ja mittetoksilised. Need tuleb vaid lahti võtta ja asetada aluselisse vette ning vajalike elementide eraldamiseks õrnalt loksutada. Seejärel filtreeritakse metallid veest välja ja kuivatatakse.
Võrreldes praeguse liitiumioonakude ringlussevõtuga, mis hõlmab akude purustamist ja jahvatamist ning seejärel metalli ja elementide eraldamiseks põletamist, on sellel tõsine toksilisus ja halb keskkonnamõju. Uus materjal on sellega võrreldes nagu öö ja päev.
2022. aasta septembri lõpus valiti see tehnoloogia R&D 100 auhindade jagamisel 100 revolutsioonilise tehnoloogia hulka, mis 2022. aastal ülemaailmselt välja töötati.
Nagu me teame, koosnevad liitiumioonakud positiivsest ja negatiivsest elektroodist, separaatorist, elektrolüüdist ja konstruktsioonimaterjalidest, kuid kuidas need komponendid liitiumioonakudes on kombineeritud, pole hästi teada.
Liitiumioonakudes on aku struktuuri säilitav kriitiline materjal liim.
Lawrence Berkeley riikliku labori teadlaste avastatud uus kiirvabastusega sideaine on valmistatud polüakrüülhappest (PAA) ja polüetüleenimiinist (PEI), mis on ühendatud sidemetega PEI positiivselt laetud lämmastikuaatomite ja PAA negatiivselt laetud hapnikuaatomite vahel.
Kui kiirvabastav sideaine asetatakse naatriumhüdroksiidi (Na+OH-) sisaldavasse aluselisse vette, sisenevad naatriumioonid ootamatult liimimiskohta, eraldades kaks polümeeri. Eraldatud polümeerid lahustuvad vedelikus, vabastades kõik sisseehitatud elektroodi komponendid.
Liitiumaku positiivsete ja negatiivsete elektroodide valmistamisel on selle liimi hind umbes kümnendik kahe kõige sagedamini kasutatava liimi hinnast.
Postituse aeg: 25. aprill 2023