1.リン酸鉄リチウムリサイクル後の公害問題
動力電池のリサイクル市場は巨大で、関連研究機関によると、中国の使用済み動力電池の累計は2025年までに137.4MWhに達すると予想されている。
取る リン酸鉄リチウム電池一例として、使用済み動力電池のリサイクル利用には主に 2 つの方法があります。1 つはカスケード利用、もう 1 つは解体してリサイクルする方法です。
カスケード利用とは、分解・再結合後の残存容量が30％～80％のリン酸鉄リチウム電源電池をエネルギー貯蔵などの低エネルギー密度領域に応用することを指します。
解体リサイクルとは、その名のとおり、リン酸鉄リチウム電源電池を残存容量が30％以下になったときに解体し、その原料となる正極中のリチウム、リン、鉄などを回収することを指します。
リチウムイオン電池を解体・リサイクルすることで、新たな原材料の採掘を減らして環境を保護することができるほか、採掘コスト、製造コスト、人件費、生産ラインのレイアウトコストを大幅に削減するなど、大きな経済的価値も得られます。
リチウムイオン電池の解体・リサイクルは、まず廃リチウム電池を回収・分別し、次に電池を解体し、最後に金属を分離・精製するという流れで進められます。操業後、回収された金属や材料は新しい電池やその他の製品の製造に使用できるため、コストが大幅に節約されます。
しかし現在、寧徳時報控股有限公司の子会社である広東邦埔循環科技有限公司などのバッテリーリサイクル企業グループは、いずれも厄介な問題に直面している。バッテリーのリサイクルでは有毒な副産物が生成され、有害な汚染物質が排出されるというものだ。 。市場は、バッテリーリサイクルの汚染と毒性を改善するための新しい技術を緊急に必要としています。
2.LBNLは、バッテリーリサイクル後の汚染問題を解決するための新しい素材を発見しました。
このほど、米国のローレンス・バークレー国立研究所（LBNL）は、廃リチウムイオン電池を水だけでリサイクルできる新材料を発見したと発表した。
ローレンス バークレー国立研究所は 1931 年に設立され、米国エネルギー省科学局のためにカリフォルニア大学によって管理されています。16のノーベル賞を受賞しています。
ローレンス・バークレー国立研究所が発明した新しい素材は、クイックリリース・バインダーと呼ばれます。この材料から作られたリチウムイオン電池は簡単にリサイクルでき、環境に優しく、無毒です。分解してアルカリ水に入れ、軽く振って必要な成分を分離するだけです。次に、金属を水から濾別し、乾燥させます。
現在のリチウムイオンのリサイクルでは、電池を破砕および粉砕し、その後金属と元素を分離するために燃焼する必要があるが、これと比較すると、深刻な毒性があり、環境性能も劣る。それに比べれば、新しい素材は昼と夜のようだ。
この技術は、2022年9月下旬、「R&D 100 Awards」により、2022年に世界で開発された100の革新的な技術の1つとして選ばれました。
ご存知のとおり、リチウムイオン電池は正極と負極、セパレーター、電解質、構造材料で構成されていますが、これらの部品がどのようにリチウムイオン電池に組み合わされているのかはよくわかっていません。
リチウムイオン電池において、電池の構造を維持する重要な材料は接着剤です。
ローレンス・バークレー国立研究所の研究者によって発見された新しいクイックリリース・バインダーは、ポリアクリル酸（PAA）とポリエチレンイミン（PEI）でできており、これらはPEIの正に帯電した窒素原子とPAAの負に帯電した酸素原子の間の結合によって結合されています。
クイックリリースバインダーを水酸化ナトリウム (Na+OH-) を含むアルカリ水に入れると、ナトリウムイオンが突然接着部位に入り、2 つのポリマーを分離します。分離されたポリマーは液体に溶解し、埋め込まれた電極コンポーネントが放出されます。
コストの点では、この接着剤をリチウム電池の正極と負極の製造に使用した場合、最も一般的に使用されている 2 つの接着剤の約 10 分の 1 の価格です。
投稿時間: 2023 年 4 月 25 日