1.リン酸鉄リチウムのリサイクル後の汚染問題
パワーバッテリーのリサイクル市場は巨大であり、関連研究機関によると、中国における使用済みパワーバッテリーの累計量は2025年までに137.4MWhに達すると予測されている。
取 リン酸鉄リチウム電池例えば、使用済み電池のリサイクルと利用には主に2つの方法があります。1つはカスケード利用、もう1つは解体とリサイクルです。
カスケード利用とは、分解・再結合後に容量が30％から80％残存するリン酸鉄リチウム電池を、エネルギー貯蔵などの低エネルギー密度分野に適用することを指す。
解体とリサイクルとは、その名の通り、残存容量が30%未満になったリン酸鉄リチウム電池を解体し、正極に含まれるリチウム、リン、鉄などの原材料を回収することを指します。
リチウムイオン電池の解体とリサイクルは、新たな原材料の採掘を減らして環境を保護するだけでなく、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できるため、大きな経済的価値も有する。
リチウムイオン電池の解体・リサイクルは、主に以下の手順で行われます。まず、使用済みリチウム電池を収集・分類し、次に電池を解体し、最後に金属を分離・精製します。この工程を経て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利用でき、大幅なコスト削減につながります。
しかし、寧徳時代控股有限公司の子会社である広東邦浦循環科技有限公司をはじめとする電池リサイクル企業グループは現在、厄介な問題に直面している。電池リサイクルは有毒な副産物を生み出し、有害な汚染物質を排出するからだ。市場は、電池リサイクルの汚染と毒性を改善するための新たな技術を早急に必要としている。
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材料を発見した。
最近、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素材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が運営している。これまでに16のノーベル賞を受賞している。
ローレンス・バークレー国立研究所が開発した新素材は「クイックリリースバインダー」と呼ばれています。この素材で作られたリチウムイオン電池は、リサイクルが容易で、環境に優しく、無毒です。電池を分解してアルカリ水に入れ、軽く振るだけで必要な元素を分離できます。その後、金属を水から濾過して乾燥させれば完了です。
従来のリチウムイオン電池のリサイクルは、電池を細断・粉砕した後、燃焼させて金属や元素を分離するという工程を経るため、毒性が強く、環境性能も劣悪です。それに比べて、この新素材はまさに雲泥の差と言えるでしょう。
2022年9月下旬、この技術はR&D 100 Awardsによって、2022年に世界中で開発された革新的な技術100選の1つに選ばれました。
周知のように、リチウムイオン電池は正極、負極、セパレーター、電解質、構造材料から構成されていますが、これらの構成要素がリチウムイオン電池内でどのように組み合わされているかは、あまりよく分かっていません。
リチウムイオン電池において、電池の構造を維持する上で重要な材料の一つが接着剤である。
ローレンス・バークレー国立研究所の研究者らが発見した新しい速溶性バインダーは、ポリアクリル酸（PAA）とポリエチレンイミン（PEI）から構成されており、PEI中の正電荷を帯びた窒素原子とPAA中の負電荷を帯びた酸素原子との間の結合によって連結されている。
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接着部位に急激に入り込み、2つのポリマーを分離します。分離したポリマーは液体に溶解し、埋め込まれた電極部品を放出します。
コスト面では、リチウム電池の正極と負極の製造に使用する場合、この接着剤の価格は、最も一般的に使用されている2種類の接着剤の約10分の1です。
投稿日時：2023年4月25日