1.인산철리튬 재활용 후 오염 문제
파워 배터리 재활용 시장은 규모가 크며, 관련 연구 기관에 따르면 중국의 폐기된 파워 배터리 누적 총량은 2025년까지 137.4MWh에 이를 것으로 예상됩니다.
취득 리튬 철 인산염 배터리예를 들어, 관련 폐기 전력 배터리를 재활용하고 활용하는 방법에는 주로 두 가지가 있습니다. 하나는 계단식 활용이고, 다른 하나는 분해 및 재활용입니다.
캐스케이드 활용이란 분해, 재결합 후 남은 용량이 30~80%인 인산철리튬 발전 배터리를 에너지 저장 등 에너지 밀도가 낮은 분야에 적용하는 것을 말한다.
해체 및 재활용은 이름에서 알 수 있듯이 인산철리튬 동력 배터리를 잔존 용량이 30% 미만일 때 해체하고 양극에서 리튬, 인, 철과 같은 원료를 회수하는 것을 의미합니다.
리튬이온 배터리를 분해하고 재활용하면 새로운 원자재 채굴을 줄여 환경을 보호할 수 있을 뿐만 아니라 채굴 비용, 제조 비용, 인건비, 생산 라인 레이아웃 비용을 크게 절감할 수 있어 경제적 가치도 큽니다.
리튬이온 배터리 분해 및 재활용의 초점은 주로 폐리튬 배터리를 수집 및 분류한 다음 배터리를 분해하고 최종적으로 금속을 분리 및 정제하는 단계로 구성됩니다.작업 후 회수된 금속 및 재료는 새 배터리 또는 기타 제품 생산에 사용될 수 있어 비용이 크게 절감됩니다.
그러나 이제 Ningde Times Holding Co., Ltd.의 자회사인 Guangdong Bangpu Circular Technology Co., Ltd.와 같은 배터리 재활용 회사 그룹을 포함하면 모두 까다로운 문제에 직면해 있습니다. 배터리 재활용은 독성 부산물을 생성하고 유해한 오염 물질을 배출합니다. .시장에는 배터리 재활용의 오염과 독성을 개선하기 위한 새로운 기술이 시급히 필요합니다.
2.LBNL은 배터리 재활용 후 오염 문제를 해결하기 위해 새로운 소재를 찾았습니다.
최근 미국 로렌스 버클리 국립연구소(LBNL)가 물만으로 폐 리튬이온 배터리를 재활용할 수 있는 신소재를 발견했다고 발표했다.
로렌스 버클리 국립 연구소(Lawrence Berkeley National Laboratory)는 1931년에 설립되었으며 미국 에너지부 과학 사무소를 위해 캘리포니아 대학에서 관리합니다.16개의 노벨상을 수상했습니다.
로렌스 버클리 국립 연구소가 개발한 신소재는 Quick-Release Binder라고 합니다.이 소재로 만든 리튬 이온 배터리는 재활용이 쉽고 환경 친화적이며 무독성입니다.분해하여 알칼리수에 넣고 가볍게 흔들어 필요한 성분을 분리하기만 하면 됩니다.그런 다음 금속을 물에서 걸러내고 건조시킵니다.
배터리를 파쇄하고 분쇄한 후 금속 및 원소 분리를 위해 연소하는 현재의 리튬 이온 재활용과 비교할 때 독성이 심각하고 환경 성능이 열악합니다.새로운 자료는 비교하면 밤과 낮과 같습니다.
2022년 9월 말, 이 기술은 R&D 100 어워드에서 2022년 전 세계적으로 개발될 100대 혁신 기술 중 하나로 선정되었습니다.
우리가 알고 있듯이 리튬이온 배터리는 양극과 음극, 분리막, 전해질, 구조재 등으로 구성되어 있지만, 이들 구성요소가 리튬이온 배터리에 어떻게 결합되는지는 잘 알려져 있지 않다.
리튬이온 배터리에서 배터리 구조를 유지하는 핵심 소재는 접착제다.
로렌스 버클리 국립 연구소(Lawrence Berkeley National Laboratory) 연구진이 발견한 새로운 Quick-Release 바인더는 폴리아크릴산(PAA)과 폴리에틸렌 이민(PEI)으로 만들어지며, 이는 PEI의 양전하를 띤 질소 원자와 PAA의 음전하를 띤 산소 원자 사이의 결합으로 연결됩니다.
Quick-Release Binder를 수산화나트륨(Na+OH-)이 함유된 알칼리수에 넣으면 나트륨 이온이 갑자기 접착 부위로 들어가 두 폴리머를 분리합니다.분리된 폴리머는 액체에 용해되어 내장된 전극 구성 요소를 방출합니다.
비용적인 면에서 리튬전지 양극과 음극을 제조할 때 이 접착제의 가격은 가장 일반적으로 사용되는 두 가지 접착제의 10분의 1 수준이다.
게시 시간: 2023년 4월 25일