博力威  EN

 Copyright ©2006-2020 广东博力威科技股份有限公司版权所有 粤ICP备11070025号 

         博力威科技

0769-27282088

传真:0769-22290098
邮箱: info@greenway-battery.com
地址: 广东省东莞市东城街道东城科技园

旗下公司

博力威香港

博力威欧洲

博力威新能源

服务热线

关于博力威                                产品中心                                                    新闻中心                                  关注我们

新闻中心

>
>
新技术应用期待推动锂电的综合利用

新技术应用期待推动锂电的综合利用

来源:
2022/01/20 08:58
浏览量
【摘要】:

  回收所面临的困难之一是材料本身的成本低,而回收过程的成本不低。一项新技术希望通过进一步降低成本和使用环保成分来促进锂电池的回收。

  一种新的处理技术可以使用过的阴极材料恢复到原来的状态,从而进一步降低回收成本。该技术由加州大学圣地亚哥分校(university ofCalifornia, SanDiego)的纳米工程师研发,比现在使用的方法更环保。它使用更环保的原料,减少80%到90%的能源消耗,减少75%的温室气体排放。

  研究人员在11月12日于焦耳发表的一篇论文中详细介绍了他们的工作。

  这种技术对于磷酸铁锂(LFP)制成的阴极尤其理想。LFP阴极电池比其他锂电池便宜,因为它们不使用钴或镍等贵金属。LFP电池也更耐用,更安全。它们广泛应用于电动工具、电动客车和电网。特斯拉Model3也使用LFP电池。

  “考虑到这些优点,LFP电池将比市场上的其他锂电池具有竞争优势。”加州大学圣地亚哥分校的纳米工程学教授郑晨说。

  有什么问题吗?“回收这些电池并不划算。”“这和塑料一样,面临着同样的困境——材料本身便宜,但回收的方式并不便宜,”陈说。

  陈和他的团队开发的新回收技术可以降低这些成本。该技术在低温(60到80摄氏度)和环境压力下工作,因此比其他方法消耗更少的电力。此外,它使用的化学物质,如锂、氮、水和柠檬酸,既便宜又温和。

  “整个回收过程都是在非常安全的条件下进行的,所以我们不需要任何特殊的安全措施或特殊设备,”该研究的主要作者、陈实验室的博士后研究员潘泮许说。这就是为什么我们的电池回收成本很低。”

  首先,研究人员回收LFP电池,直到它们失去一半的存储容量。然后他们拆卸电池,收集其阴极粉末,并将其浸泡在锂盐和柠檬酸溶液中。接下来,他们用水清洗溶液,让粉末干燥后再加热。

  研究人员用这种粉末制造新的阴极,已经在巴顿电池和袋电池中进行了测试。其电化学性能、化学成分和结构完全恢复到初始状态。

  随着电池的不断回收,阴极经历了两个重要的结构变化,降低其性能。首先是锂离子的损失,锂离子在阴极结构中形成空洞。其次,当晶体结构中的铁离子和锂离子交换位置时,另一种结构变化发生了。一旦发生这种情况,离子就不能轻易地转换回来,所以锂离子就会被卡住,无法在电池中循环。

  本研究提出的处理方法首先补充锂离子,使铁离子和锂离子容易切换回原始位置,从而恢复阴极结构。第二步是使用柠檬酸,柠檬酸作为还原剂,向另一种物质提供电子。它把电子转移到铁离子上,减少了它们的正电荷。这最小化了电子斥力并阻止铁离子回到它们在晶体结构中的原始位置,同时释放锂离子回到循环中。

  虽然回收过程的总能耗较低,但研究人员表示,需要进一步研究收集、运输和处理大量电池的物流问题。

  “下一个挑战是弄清楚如何优化这些物流流程。”“这将使我们的回收技术离工业应用又近了一步,”陈说。

 

声明:本网站所发布文章,均来自于互联网,不代表本站观点,如有侵权,请致邮sales@greenway-battery.com删除。