Forschungsfortschritt bei der Rückgewinnungstechnologie für die Rückgewinnungstechnologie für Altphosphat-Ionenbatterien

著者：Iflowpower – Mofani oa Seteishene sa Motlakase se nkehang

Im Jahr 2010 begann mein Land, Fahrzeuge mit alternativer Energie zu fördern. Im Jahr 2014 brachen die Verkaufszahlen stark an, 2017 lag der Absatz bei rund 770.000 Fahrzeugen. Bus, Bus usw.

, basierend auf Lithium-Eisenphosphat-Ionen-Batterien, beträgt die Lebenserwartung etwa 8 Jahre. Der anhaltende Anstieg der Zahl von Fahrzeugen mit neuer Energie wird in Zukunft zu einem Boom bei dynamischen Lithiumbatterien führen. Wenn für die Entsorgung einer großen Anzahl von Batterien keine ordnungsgemäße Lösung gefunden wird, führt dies zu erheblicher Umweltverschmutzung und Energieverschwendung. Die Lösung des Problems mit Altbatterien ist ein großes Problem, das die Menschen beschäftigt.

Laut den Statistiken der Lithiumbatterieindustrie meines Landes beträgt die weltweite Nachfrage nach dynamischen Lithiumbatterien im Jahr 2016 41,6 GW·h, wobei die vier wichtigen Typen dynamischer Lithiumionenbatterien von LFP, NCA, NCM und LMO jeweils 23,9 GW·h betragen.

5,5 GW·h, 10,5 GW·h und 1.

Mit 7 GW·h machen Lifepo4-Batterien 57,4 % des Marktes aus. Die Gesamtnachfrage nach Lithiumbatterien der beiden großen dreidimensionalen Systeme NCA und NCM beträgt 38,5 % der Gesamtnachfrage.

Aufgrund der hohen Energiedichte des Drei-Yuan-Materials beträgt die Lithiumbatterie von Sanyuan Power 2017 45 % und die Lithiumeisenbatterie 49 % der Lithiumbatterie. Derzeit bestehen reine Elektro-Pkw ausschließlich aus Lithium-Eisenphosphat-Ionen-Batterien, und die dynamische Lithium-Eisenphosphat-Batterie ist das am weitesten verbreitete Batteriesystem in der frühen Industrie. Daher wird zunächst die Stilllegungsphase der Lithium-Eisenphosphat-Ionen-Batterie eintreten.

Das Recycling von LifePo4-Altbatterien kann nicht nur die durch große Abfallmengen verursachte Umweltbelastung verringern, sondern bringt auch erhebliche wirtschaftliche Vorteile mit sich, die zur weiteren Entwicklung der gesamten Branche beitragen werden. In diesem Artikel werden die aktuelle Politik des Landes, die wichtigen Abfallpreise, LifePo4-Batterien usw. behandelt. Auf dieser Grundlage werden verschiedene Recycling- und Wiederverwendungsmethoden sowie Elektrolyt-, Elektrolyt-, Elektrolyt- und negative Elektrodenmaterialien bereitgestellt. Außerdem wird auf die Bezugsquellen für die Kalkrückgewinnung bei LIFEPO4-Batterien verwiesen.

1 Richtlinie zum Recycling von Altbatterien Mit der Entwicklung der Lithium-Ionen-Batterieindustrie meines Landes ist das effektive Recycling und die Lösung gebrauchter Batterien ein gesundes Problem, das die Industrie weiterentwickeln kann. In der Bekanntmachung des „Entwicklungsplans für die Energieeinsparung und neue Energien in der Automobilindustrie (2012–2020)“ wird klar darauf hingewiesen, dass eine verbesserte dynamische schrittweise Nutzung und Rückgewinnung von Lithiumbatterien sowie die Entwicklung einer dynamischen Methode zum Recycling von Lithiumbatterien erforderlich sind und dass Unternehmen, die Lithiumbatterien verarbeiten, das Recycling von Altbatterien verbessern sollen. Angesichts der zunehmenden Probleme bei der dynamischen Rückgewinnung von Lithiumbatterien haben Länder und Orte in den letzten Jahren die Entwicklung entsprechender Richtlinien, Normen und Aufsichtsmaßnahmen für die Recyclingindustrie angekündigt.

Die wichtigsten Richtlinien des Landes zum Batterierecycling sind in Tabelle 1 aufgeführt. 2 Recycling wichtiger Komponenten von LifePO4-Batterien: Die Struktur einer Lithium-Ionen-Batterie umfasst im Allgemeinen eine positive Elektrode, eine negative Elektrode, einen Elektrolyten, eine Membran, ein Gehäuse, eine Abdeckung usw. Das Material der positiven Elektrode bildet den Kern der Lithium-Ionen-Batterie und macht mehr als 30 % der Batteriekosten aus. Tabelle 2 zeigt das Material einer Charge gewickelter 5A·h-LifePO4-Batterien in der Provinz Guangdong (1 % Feststoffgehalt in der Tabelle).

Aus Tabelle 2 ist ersichtlich, dass die positive Lithiumelektrode aus Phosphat, die negative aus Graphit, der Elektrolyt und die Membran am größten sind: Kupferfolie, Aluminiumfolie, Kohlenstoffnanoröhren, Acetylenruß, leitfähiger Graphit, PVDF und CMC. Laut dem farbigen Nettoangebot von Shanghai (29. Juni 2018) betragen die Preise für Aluminium 1,4 Millionen Yuan/Tonne, für Kupfer 51.400 Yuan/Tonne und für Lithiumeisenphosphat 72.500 Yuan/Tonne. Berichten zufolge beträgt der Preis für Graphit als negatives Elektrodenmaterial im Allgemeinen (6-7) Millionen Yuan/Tonne und der Preis für Elektrolyt (5-5).

5) Millionen/Tonne. Große Materialmengen und hohe Preise sind wichtige Bestandteile des aktuellen Recyclings von Altbatterien. Bei der Recyclinglösung müssen sowohl wirtschaftliche als auch ökologische Vorteile berücksichtigt werden. 3 AbfalllebensdauerPO4-Materialrecyclingtechnologie 3.

1 Gesetz zur chemischen Niederschlagsverwertung Recyclingtechnologie Derzeit ist die chemische Niederschlagsverwertung eine effiziente Methode zum Recycling von Altbatterien. Die Oxide oder Salze von Li, Co, Ni usw. Durch Mitfällung werden anschließend die chemischen Rohstoffe gewonnen.

Die Form wird ausgeführt, und die chemische Niederschlagsmethode ist ein wichtiger Ansatz für die aktuelle industrielle Rückgewinnung von Lithiumkobaltat und der dreidimensionalen Altbatterie. Bei LiFePO4-Materialien werden durch die Trennung von Fällungsmethoden wie Hochtemperaturkalzinierung, alkalischer Auflösung, Säurelaugung usw. die Lithiumelemente am wirtschaftlichsten wiedergewonnen und gleichzeitig können Metalle und andere Metalle zurückgewonnen werden. Die positive Elektrode wird mit einer alkalischen NaOH-Lösung aufgelöst, sodass die gesammelte Aluminiumfolie in NaAlO2 gelöst und gefiltert wird. Das Filtrat wird mit einer Schwefelsäurelösung neutralisiert, um Al(OH)3 zu erhalten und Al zurückzugewinnen.

Der Filterrückstand besteht aus LiFePO4, Leitfähigkeitsmittel Ruß und mit der Oberfläche von LiFePO4-Material beschichtetem Kohlenstoff usw. Es gibt zwei Möglichkeiten, LifePO4 zu recyceln: Bei der ersten Methode wird die Schlacke mit Schwefelwasserstoff aufgelöst, um die Schlacke mit Hydroxid aufzulösen, sodass die Lösung in Fe2(SO4)3 und Li2SO4 vorliegt. Das Filtrat wird nach der Trennung der Kohlenstoffverunreinigungen mit NaOH und Ammoniakwasser eingestellt, wobei zuerst Eisenfe(OH)3 präzipitiert wird, die verbleibende Na2CO3-Lösung präzipitiert Li2CO3; Methode 2 basiert auf der Mikroolyse von FEPO4 in Salpetersäure, wobei der Filterrückstand des positiven Elektrodenmaterials mit Salpetersäure und Wasserstoffperoxid aufgelöst wird, wobei zuerst der FEPO4-Niederschlag gebildet wird und schließlich Fe(OH)3 präzipitiert wird. Die verbleibende Säurelösung präzipitiert Li2CO3 zu einer gesättigten Na2CO3-Lösung und den jeweiligen Niederschlägen von Al, Fe und Li. Li et al. [6], basierend auf LIFEPO4 in einer H2SO4 + H2O2-Mischlösung, wird Fe2+ zu Fe3+ oxidiert und bildet mit PO43-Bindung einen FEPO4-Niederschlag, wodurch das metallische Fe zurückgewonnen und von Li getrennt wird, weiter basierend auf 3LI2SO4 + 2NA3PO4 → 3NA2SO4 + 2Li3PO4 ↓, Niederschlag erzeugen, trennen, sammeln und die Rückgewinnung des metallischen Li realisieren.

Das oxidierende Material löst sich leichter in der HCl-Lösung, WANG usw., das LiFePO4/C-Mischmaterialpulver wird bei 600 °C kalziniert, wodurch sichergestellt wird, dass die Ferri-Ionen vollständig oxidiert werden, und die Löslichkeit von LiFePO4 in Säure gelöst wird und die Rückgewinnung von Li 96 % beträgt. Analyse von recyceltem LifePO4. Nach der Gewinnung des Vorläufers FePO4 · 2H2O und einer Li-Quelle ist die Synthese von LiFepo4-Material ein Hotspot der Forschung. ZHENG et al. [8] verarbeiten Hochtemperaturlösungen zu Elektrodenplatten, entfernen Bindemittel und Kohlenstoff, um LIFEPO4 von Fe2+ zu Fe3+ zu oxidieren, sieben das erhaltene Pulver in Schwefelsäure aufgelöst und der pH-Wert des gelösten Filtrats auf 2 eingestellt, um FEPO4-Hydrat zu erhalten. Anschließend wurde 5 Stunden bei 700°C erhitzt, um ein FEPO4-Rückgewinnungsprodukt zu erhalten. Das Filtrat wurde mit einer Na2CO3-Lösung konzentriert, um Li2CO3 auszufällen und die Metalle zu gewinnen.

Recyceln. Bian et al. Nach der Pyrochlorierung durch Phosphorsäure wird es verwendet, um FEPO4 · 2H2O zu erhalten, und als Vorläufer wird ein Li2CO3 und ein Glucose-Kohlenstoff-Wärmereduktionsverfahren verwendet, um ein LIFEPO4/C-Komposit zu bilden, und Li im Rückgewinnungsmaterial wird in LIH2PO4 abgeschieden.

, Realisieren Sie die Rückgewinnung von Materialien und verwenden Sie sie dann. Mit der chemischen Niederschlagsmethode können nützliche Metalle positiv zurückgewonnen werden, und der Vorteil dieser Methode liegt darin, dass sie vor der Abfallgewinnung nur eine geringe Präambel erfordert. Es gibt jedoch ein LifePO4-Material, das kein Kobalt und andere Edelmetalle enthält. Die oben beschriebene Methode ist oft langwierig und hat viele Nachteile: Sie enthält viel Säure und Alkali in der Abfallflüssigkeit und ist mit hohen Rückgewinnungskosten verbunden.

3.2 Die Hochtemperatur-Festphasenreparaturtechnologie basiert auf dem Zerfallsmechanismus der LIFEPO4-Batterie und den Lade- und Entladeeigenschaften des positiven Elektrodenmaterials. Die Struktur des positiven LIFEPO4-Materials ist stabil und der Verlust der Li-Aktivität ist einer der wichtigen Faktoren für die Verringerung der Batteriekapazität. Daher wird davon ausgegangen, dass das LIFEPO4-Material nachgefüllt werden kann und Verluste anderer Elemente direkt repariert werden können. Derzeit ist die wichtigste Fixiermethode eine direkte Hochtemperaturlösung zum Lösen und Hinzufügen der entsprechenden Elementquelle.

Das Problem hoher Temperaturen wird gelöst, und die elektrochemischen Eigenschaften von Rückgewinnungsmaterialien werden durch Amurging, zusätzliche Elementquellen usw. genutzt. Xie Yinghao usw. Nach der Demontage der Altbatterie und der Abtrennung der positiven Elektrode wird das Bindemittel durch Erhitzen unter Stickstoffschutz karbonisiert und das positive Material auf Phosphat-Lithium-Eisen-Basis erhalten.

Die Menge an FEC2O4 · 2H2O, Li2CO3, (NH4)2HPO4 wurde reguliert. Das Molverhältnis von Li, Fe und P wurde auf 1,05:1:1 eingestellt und der Kohlenstoffgehalt des kalzinierten Reaktanten wurde auf 3 %, 5 % eingestellt. Und 7 %, eine entsprechende Menge wasserfreies Ethanol wird dem Material hinzugefügt (600 U/min), 4 Stunden lang in der Kugelmühle gemahlen, und die Stickstoffatmosphäre wird auf 700 °C erwärmt. Bei einer konstanten Temperatur von 10 °C/min wird das LIFEPO4-Material 24 Stunden lang geröstet.

Als Ergebnis weist das Reparaturmaterial mit einem Kohlenstoffgehalt von 5 % optimale elektrochemische Eigenschaften auf und das erste Entladungsverhältnis beträgt 148,0 mA · h/g; 1C unter 0,1 C ist 50-mal so hoch, das Kapazitätserhaltungsverhältnis beträgt 98.

9 %, und die Rückgewinnung erfolgt im Lösungsprozess. Siehe Abbildung 4. Song et al. Bei Verwendung des direkt gemischten LifePo4 in der Festphasen-Hochtemperaturphase ist die elektrochemische Leistung des Materials gut, wenn das Massenverhältnis des dotierten neuen Materials und des wiedergewonnenen Abfallmaterials 3:7.700 °C Hochtemperatur beträgt und 8 Stunden nach der Reparatur eine gute Leistung erzielt wird.

Li et al. Wird verwendet, um recycelten LIFEPO4-Materialien bei 600 °C, 650 °C, 700 °C, 750 °C, 800 °C in einem Argon/Wasserstoff-Mischgas die Lithiumquelle Li2CO3 hinzuzufügen. Die Erstentladekapazität des Materials beträgt 142.

9 mA·h/g, die optimale Reparaturtemperatur beträgt 650 °C, die erste Entladekapazität des Reparaturmaterials beträgt 147,3 mA·h/g, was eine leichte Verbesserung darstellt, und die Vergrößerungs- und Zyklenleistung wurde verbessert. Die Studie von 都 成 ergab, dass eine Ergänzung des Abfallmaterials der positiven Elektrode um 10 % mit Li2CO3 den Verlust an wiederverwertbarem Lithium wirksam kompensieren kann und dass die Materialreduzierung nach der Reparatur 157 mA beträgt.

H/g und 73 mA·h/g, die Kapazität weist nach 200 Zyklen unter 0,5 °C nahezu keine Dämpfung auf. Die Zugabe von 20 % Li2CO3 führt dazu, dass Oligomere wie Li2CO3 während des Backreparaturprozesses zu Li2O verdampfen, was zu einer geringeren Coulomb-Effizienz führt.

Bei der Hochtemperatur-Festphasenreparaturtechnologie werden nur kleine Mengen der Elemente Li, Fe und P hinzugefügt, es gibt keine großen Mengen an Säure-Base-Reagenzien und die keimenden Säure-Alkali-Abfälle. Der Prozessablauf ist einfach und umweltfreundlich, aber die Reinheitsanforderungen an die wiedergewonnenen Rohstoffe sind hoch. Das Vorhandensein von Verunreinigungen verringert die elektrochemischen Eigenschaften von Reparaturmaterialien. 3.

3 Die Hochtemperatur-Festphasenregenerationstechnologie unterscheidet sich von der Hochtemperatur-Festphasenstift-Direktreparaturtechnologie. Bei Hochtemperaturregenerationstechniken wird zunächst das wiederhergestellte Material aufgelöst, um einen Vorläufer mit Reaktionsaktivität zu erhalten. Jedes Element kann rekristallisiert werden, und dann wird die Reproduktion des Materials realisiert. 都 成 等 保 3 极 片 分 分 3 分 分 3 2 2 分 分 2 2 2 2 2 2 2 正 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 材料材料 2 材料 2 2 Und der Massenanteil beträgt 25 % Glucose (bezogen auf das Lithiumeisenphosphat), das regenerierte positive Elektrodenmaterial LIFEPO4/C wird bei 650 °C erhalten, und das Material liegt in 0,1c und 20c vor und das Entladungsverhältnis beträgt jeweils.

Es beträgt 159,6 mA·h/g und 86,9 mA·h/g. Nach einer Vergrößerung von 10 °C beträgt die Regenerationskapazität des positiven Elektrodenmaterials LIFEPO4 nach 1.000 Zyklen 91 %.

Auf Grundlage der oben genannten Literatur hat der Autor dieses Artikels eine Regenerationsmethode für LifePO4-Abfälle im Frühstadium mittels „Oxidation-Kohlenstoff-Thermo-Reduktion“ durchgeführt. Die Regenerationsmethode ist wichtig und basiert auf der Co-Reduktion von FEPO4 und der LiOH-Vorläufersynthese von LiFePO4-Materialien für Li3FE2 (PO4) 3 und Fe2O3, während die LIFEPO4-Oxidation auch Li3FE2 (PO4) 3 und Fe2O3 ist, und daher wird die thermische Lösung wiederhergestellt. Die positive Elektrode wird vom Bindemittel befreit und realisiert auch die Oxidation von LIFEPO4.

Als regeneratives Reaktionsmaterial werden Glucose, hydratisierte Zitronensäure, Polyethylenglykol und durch Hochtemperatur-Kohlenstoffreduktion bei 650–750 °C regenerierbares LIFEPO4 verwendet. Beide regenerierbaren LIFEPO4/C-Materialien können ohne Verunreinigungen gewonnen werden. Bei der Hochtemperatur-Festphasen-Regenerationstechnologie wird das zurückgewonnene LIFEPO4-Material zum Reaktionszwischenprodukt oxidiert und das regenerierte LIFEPO4-Material wird durch thermische Kohlenstoffreduktion gewonnen. Das Material weist einen gleichmäßigen thermodynamischen Oxidations- und Kohlenstoffreduktionsprozess auf und das regenerierbare Material kann seinen Widerstand regulieren. Der Prozessfluss ist einfach, aber ähnlich wie bei der Hochtemperatur-Festphasen-Reparaturtechnologie ist diese Methode reich an Rückgewinnungsmaterialien und das Rückgewinnungsmaterial wird gelöst, bevor die Rückgewinnungsmaterialien benötigt werden. 3.

4 Biologische Auslaugungstechnologie Biologische Auslaugungstechnologie Bei der Rückgewinnung alter Batterien werden zunächst aus Altbatterien Nickel-Cadmium-Cadmium zurückgewonnenes Cadmium, Nickel, Eisen, Cerruti usw. gelöst, wodurch die Rückgewinnungsrate von Altbatterien aus Nickel-Cadmium um 100 % sinkt. Nickel 96.

5 %, Eisen 95 %, die Auslaugungszeit beträgt 93 Tage. XIN et al. Es verwendet Schwefel-Sulfid-Thiobacillus, Caucite-Rotel-Hakenseiten-Spiralbakterien und ein (Schwefel + gelbes Eisenerz – Schwefel-Sulfurium)-Mischsystem, um LiFepo4, LiMn2O4, LiniXCoyMN1-X-YO2 zu lösen, wobei das Thiosidid-Thiobacillus-System auf LiFePO4 98 % beträgt, die Auslaugungsrate von LiMn2O4 in LiFePO4 95 % beträgt und die Auslaugungsrate von Mn 96 % beträgt und das Mn optimiert ist.

Die Mischung weist eine gleichmäßige Auslaugungsrate von Li, Ni, Co und Mn von über 95 % auf, was die Materialzusammensetzung betrifft. Die Auflösung von Li ist aufgrund der Auflösung von H2SO4 wichtig, und die Auflösung von Ni, Co und Mn erfolgt über die Verwendung von Fe2+-Reduktion und Säureauflösungsverbund. Bei der biologischen Auslaugungstechnologie muss der Zyklus der Biofluide kultiviert werden. Die Auslaugungszeit ist lang und während des Auflösungsprozesses wird die Flora leicht inaktiviert, was die industrielle Nutzung der Technologie einschränkt.

Verbessern Sie daher die Kulturgeschwindigkeit der Stämme, die Geschwindigkeit der Metallionenadsorption usw. weiter und verbessern Sie die Auslaugungsrate der Metallionen. 3.

5 Mechanische Aktivierung – Lösung – Recycling – Die technisch-chemische Aktivierung kann bei normaler Temperatur und konstantem Druck physikalische und chemische Veränderungen hervorrufen, darunter Phasenänderungen, Strukturdefekte, Spannungen, Amorphisierung oder sogar direkte Reaktionen. Bei der Verwendung zur Rückgewinnung von Altbatterien ist es möglich, die Rückgewinnungseffizienz unter Raumtemperaturbedingungen zu verbessern. Fan et al.

Dazu wird eine Batterie in einer NaCl-Lösung vollständig entladen und das zurückgewonnene LIFEPO4 5 Stunden lang auf 700 °C erhitzt, um organische Verunreinigungen zu entfernen. Mechanische Aktivierung durch Beimischung des Rückgewinnungsmaterials zur Mischung mit der Grassäure. Der mechanische Aktivierungsprozess muss drei Schritte umfassen: Verringerung der Partikelgröße, Aufbrechen chemischer Bindungen, neue chemische Bindung.

Nach der mechanischen Aktivierung durch Mahlen wurden die gemischten Rohstoffe und Zirkoniaperlen mit deionisiertem Wasser gespült und 30 Minuten eingeweicht, und das Filtrat wurde bei 90 °C gerührt, um zu verdampfen, bis Li+ eine Konzentration von mehr als 5 g/l aufwies, und der pH-Wert des Filtrats wurde mit 1 mol/l NaOH-Lösung auf 4 eingestellt. Und rühren Sie weiter, bis die Fe2+-Konzentration weniger als 4 mg/l beträgt, wodurch ein hochreines Filtrat erhalten wird. Nach der Filtration wurde die gereinigte Lithiumlösung auf 8 eingestellt, 2 Stunden bei 90 °C gerührt und der Niederschlag gesammelt und bei 60 °C getrocknet, um das Li-Produkt zurückzugewinnen.

Die Rückgewinnungsrate von Li kann 99 % erreichen, und Fe wird in FEC2O4 · 2H2O zurückgewonnen. Die Rückgewinnungsrate liegt bei 94 %. YANG et al.

Unter Verwendung von Ultraschall als Hilfsstoff wird das positive Elektrodenmaterial vom positiven Elektrodenpulver und dem Natriumethylendiamintetraacetat (EDTA-2NA) getrennt, wobei zur mechanischen Aktivierung eine Planetenkugelmühle verwendet wird. Nach weiterem Auslaugen der aktivierten Probe mit verdünnter Phosphorsäure ist das Auslaugen abgeschlossen und die Zellulosemembran wird mit Acetatfilm vakuumfiltriert. Das flüssige Filtrat enthält Lithium, Eisenmetallionen, Fe, Li in Phosphorsäure und kann 97,67 %, 94 % erreichen.

29. %. Das Filtrat wurde 9 Stunden lang bei 90 °C unter Rückfluss erhitzt, und das Metall Fe wurde in Form von FEPO4 · 2H2O, Li ausgefällt, und der Niederschlag wurde gesammelt und getrocknet.

Zhu et al. Wird durch zurückgewonnenes LiFePO4/C mit Lecithin vermischt. Nachdem die mechanische Kugel chemisch aktiviert wurde, wird sie 4 Stunden lang bei 600 °C unter einer gemischten Atmosphäre aus AR-H2 (10 %) gesintert. Dabei entsteht ein mit (C + N + P) beschichteter, regenerierter LifePO4-Verbundwerkstoff.

Im regenerativen Material sind der NC-Schlüssel und der PC-Schlüssel mit LiFePO4 bedeckt, um eine stabile C + N + P-Co-Clad-Beschichtung zu bilden, und das Regenerationsmaterial ist klein, was Li + und den Diffusionsweg von LI + und Elektronen verkürzen kann. Bei einem Lecithinanteil von 15 % erreicht die Kapazität des Regenerationsmaterials bei niedriger Rate von 0 164,9 mA·h/g.

2c. 3.6 Andere Recyclinglösungen – Eine elektrochemische Recyclinglösungstechnologie Yang Zeheng et al. verwenden 1-Methyl-2-Pyrrolidon (NMP), um Abfall-LIFEPO4 (NMP) aufzulösen, wiedergewonnene LIFEPO4-Materialien zu sammeln, wiedergewonnene Materialien und leitfähige Mittel sowie Bindemittel für die Vorbereitung der zu reparierenden Elektrode wiederherzustellen, der metallische Lithiumfilm ist eine negative Elektrode, und es entsteht eine Schnallenbatterie.

Nach mehrmaligem Laden und Entladen wird Lithium von der negativen Elektrode in ein positives Elektrodenmaterial eingebettet, wodurch die positive Elektrode vom Lithiumzustand in einen lithischen Zustand übergeht und der Reparatureffekt erzielt wird. Allerdings ist es schwierig, die reparierte Elektrode anschließend wieder in eine vollständige Batterie einzubauen, da sie nur schwer direkt im Maßstab verwendet werden kann. 4 Fortschritt der Technologie zur Rückgewinnung elektrolytischer Lösungen.

SUN et al. lösen den Elektrolyten mithilfe einer Vakuumpyrolysemethode, um die Altbatterie zurückzugewinnen. Platzieren Sie das gespaltene positive Elektrodenmaterial in einem Vakuumofen. Der Systemdruck liegt unter 1 kPa, die Kühltemperatur der Kühlfalle beträgt 10 °C. Der Vakuumofen wurde mit 10 °C/min erhitzt und 30 min lang auf 600 °C gehalten, die flüchtigen Bestandteile gelangten in den Kondensator und kondensierten, und das nicht komplexierte Gas wurde durch die Vakuumpumpe abgesaugt und schließlich im Gassammler gesammelt.

Das Bindemittel und der Elektrolyt werden verflüchtigt oder als niedermolekulares Produkt analysiert, und die meisten Pyrolyseprodukte sind organische Fluorkohlenwasserstoffverbindungen zur Anreicherung und Rückgewinnung. Bei der Extraktionsmethode mit organischen Lösungsmitteln wird der Elektrolyt durch Zugabe eines geeigneten organischen Lösungsmittels zum Extraktionsmittel in das Extraktionsmittel überführt. Nach der Extraktion, Destillation oder Fraktionierung sammeln oder trennen Sie die Elektrolytlösung nach der Extraktion mit unterschiedlichen Siedepunkten der einzelnen Komponenten im Extraktionsprodukt.

Tongdong Leather zerschneidet die Altbatterie unter dem Schutz von flüssigem Stickstoff, entfernt den Wirkstoff und legt das aktive Material für eine gewisse Zeit in das organische Lösungsmittel, um den Elektrolyten auszulaugen. Die Extraktionseffizienz der Elektrolytlösung wurde verglichen und die Ergebnisse zeigen die Ergebnisse von PC, DEC und DME. Die Extraktionsrate von PC war am höchsten und der Elektrolyt konnte nach 2 Stunden vollständig abgelöst werden. PC konnte mehrfach verwendet werden, was möglicherweise daran liegt, dass PCs mit höheren Elektrolytwerten die Auflösung von Lithiumsalzen besser begünstigen. Abfallfreier Lithium-Ionen-Batterieelektrolyt aus überkritischem CO2-Recycling bezieht sich auf den Prozess der Adsorption einer Elektrolytlösung in überkritischem CO2 als Extraktionsmittel, wodurch eine Lithium-Ionen-Batteriemembran und ein aktives Material getrennt werden.

Grützke et al. Untersuchen Sie die Extraktionswirkung von flüssigem CO2 und überkritischem CO2 auf Elektrolyt. In Bezug auf das Elektrolytsystem, das LiPF6, DMC, EMC und EC enthält, ist bei Verwendung von flüssigem CO2 die Rückgewinnungsrate von DMC und EMC hoch und die Rückgewinnung von EC niedrig, und die Gesamtrückgewinnungsrate ist hoch, wenn die Rückgewinnung von EC niedrig ist.

Die Extraktionseffizienz der Elektrolytlösung ist im flüssigen CO2 am höchsten und die Extraktionseffizienz des Elektrolyten kann (89,1 ± 3,4) % (Massenanteil) erreichen.

LIU et al., überkritischer CO2-Extraktionselektrolyt kombiniert mit dynamischer Extraktion nach erster statischer Extraktion, und es kann eine Extraktionsrate von 85 % erreicht werden. Bei der Vakuumpyrolyse-Technologie wird die Elektrolytlösung zurückgewonnen, um das aktive Material und die Stromflüssigkeit abzulösen und den Rückgewinnungsprozess zu vereinfachen. Allerdings ist der Rückgewinnungsprozess mit einem höheren Energieverbrauch verbunden und löst zudem die organische Fluorkohlenwasserstoffverbindung auf. Mit dem Extraktionsprozess mit organischen Lösungsmitteln kann eine wichtige Komponente des Elektrolyten zurückgewonnen werden, allerdings treten dabei die Probleme hoher Kosten für das Extraktionslösungsmittel auf, die Trennung ist schwierig und es kommt zu Ausblühungen usw. Bei der überkritischen CO2-Extraktionstechnologie gibt es keine Lösungsmittelrückstände, die Lösungsmitteltrennung ist einfach und die Produktreduzierung ist gut.

, ist eine der Forschungsrichtungen des Elektrolytrecyclings bei Lithium-Ionen-Batterien, es entsteht jedoch auch ein großer CO2-Verbrauch und die mitgerissenen Stoffe können die Wiederverwendung des Elektrolyten beeinträchtigen. 5 Techniken zur Rückgewinnung von negativem Elektrodenmaterial: Aufgrund des Zerfallsmechanismus von LIFEPO4-Batterien ist der Leistungsverlust bei negativem Graphit größer als bei positivem LiFePO4-Material. Aufgrund des relativ niedrigen Preises von Graphit für negative Elektroden ist auch die Menge relativ gering, die Rückgewinnung und damit die Wirtschaftlichkeit sind gering. Derzeit wird relativ wenig an der Recyclingforschung für die negative Elektrode von Altbatterien gearbeitet. Die Kupferfolie der negativen Elektrode ist teuer und der Rückgewinnungsprozess einfach.

Es hat einen hohen Wiederherstellungswert. Es wird erwartet, dass das zurückgewonnene Graphitpulver durch Modifizierung in der Batterieverarbeitung zirkuliert. Zhou Xu et al. trennen und gewinnen mit dem Vibrationssieb-, Vibrationssieb- und Luftstromsortier-Kombinationsverfahren abfallende negative Elektrodenmaterialien aus Lithium-Ionen-Batterien zurück.

Der Prozessablauf erfolgt durch Pulverisieren in der Hammerzerkleinerungsmaschine auf einen Partikeldurchmesser von weniger als 1 mm und das Zerkleinern wird auf die Wirbelschicht-Verteilungsplatte gelegt, um ein Festbett zu bilden. Durch Öffnen des Ventilators wird die Gasdurchflussrate eingestellt, sodass das Partikelbett im Bett fixiert wird. Das Bett ist locker und die anfängliche Flüssigkeit wird bis zur ausreichenden Verflüssigung gehalten, wobei das Metall von den nichtmetallischen Partikeln getrennt wird, wobei die leichten Komponenten durch den Luftstrom aufgefangen und im Zyklonabscheider gesammelt werden und die Rekombination am Boden der Wirbelschicht zurückgehalten wird. Die Ergebnisse zeigen, dass nach dem Sieben des negativen Elektrodenmaterials die Partikelgröße bei 92,4 % liegt und die Partikelgröße größer als 0 ist.

250 mm, und die Qualität des Toners beträgt 96,6 % in Fragmenten von weniger als 0,125 mm und kann wiederhergestellt werden; unter den Brüchen von 0.

125–0,250 mm, der Kupfergehalt ist niedrig und die effektive Trennung und Rückgewinnung von Kupfer und Toner kann durch Gasflusssortierung erreicht werden. Derzeit basiert die negative Elektrode hauptsächlich auf dem wässrigen Bindemittel. Das Bindemittel kann in einer wässrigen Lösung aufgelöst werden. Das Material der negativen Elektrode und die Kollektorkupferfolie können durch einfache Verfahren getrennt werden.

Zhu Xiaohui usw. entwickelten eine Methode zur Verwendung einer sekundären Ultraschall-Zusatzsäuerung und Nassrückgewinnung. Das negative Elektrodenblatt wird in eine verdünnte Salzsäurelösung gelegt, das gerade Graphitblatt und die Kollektorkupferfolie werden getrennt, der Kollektor wird gewaschen und die Wiederherstellung wird erreicht.

Das Graphitmaterial wird gefiltert, getrocknet und durch Sieben getrennt, um das Rohprodukt Graphit zu gewinnen. Das Rohprodukt wird in einem Oxidationsmittel wie Salpetersäure oder Oxidsäure gelöst, wodurch die Metallverbindung im Material, das Bindemittel und die funktionalisierte Keimgruppe der Graphitoberfläche entfernt werden. Nach dem Sammeln und Trocknen entsteht ein Graphitmaterial zweiter Reinigung. Nachdem das sekundär gereinigte Graphitmaterial in eine reduzierende wässrige Lösung aus Ethylendiamin oder Diviniscin getaucht wurde, wird der Stickstoffschutz thermisch aufgelöst, um das Graphitmaterial zu reparieren, und das modifizierte Graphitpulver für Batterien kann gewonnen werden.

Die negative Elektrode einer Altbatterie weist in der Regel eine wässrige Bindung auf, sodass das aktive Material und die konzentrierte Kupferfolie durch eine einfache Methode abgezogen werden können. Bei der herkömmlichen Rückgewinnung hochwertiger Kupferfolien und der Entsorgung des Graphitmaterials entsteht eine große Materialverschwendung. Daher werden Technologien zur Modifizierung und Reparatur von Graphitmaterialien entwickelt, um die Wiederverwendung von Graphitabfallmaterialien in der Batterieindustrie oder anderen Industriekategorien zu ermöglichen. 6. Wirtschaftliche Vorteile des Recyclings Die wirtschaftliche Zersetzung der Rückgewinnung von Altbatterien mit Lithiumeisenphosphat wird stark von den Rohstoffpreisen beeinflusst, einschließlich des Preises für die Rückgewinnung von Altbatterien, des Preises für Rohcarbonat, des Preises für Lithiumeisenphosphat usw.

Bei der derzeit verwendeten Nassrecyclingtechnologie liegt der größte wirtschaftliche Wert der Altphosphat-Ionenbatterie bei Lithium. Der Erlös aus der Rückgewinnung beträgt etwa 7.800 Yuan/Tonne, die Kosten für die Rückgewinnung betragen etwa 8.500 Yuan/Tonne, und die Rückgewinnungseinnahmen können nicht umgedreht werden. Recyclingkosten, wobei die Kosten für die Rückgewinnung von Lithiumeisenphosphat 27 % der ursprünglichen Materialkosten ausmachen und die Kosten für den Hilfsstoff 35 % betragen. Die Kosten für Hilfsstoffe wie Salzsäure, Natriumhydroxid, Wasserstoffperoxid usw. sind erheblich.

(oben genannte Daten aus der Batterie-Allianz und der Wettbewerbsberatung Di). Bei Verwendung nasser Verfahren lässt sich Lithium nicht vollständig zurückgewinnen (die Lithiumrückgewinnung liegt oft bei 90 % oder weniger), die Rückgewinnungswirkung von Phosphor und Eisen ist gering und es werden viele Hilfsstoffe usw. verwendet, sodass es bei Verwendung nasser Verfahren schwierig ist, Rentabilität zu erzielen.

Bei der Reparatur bzw. Regeneration von Altbatterien aus Lithiumeisenphosphat kommt ein Verfahren zur Festphasenreparatur bei hohen Temperaturen zum Einsatz. Im Vergleich zum Nassverfahren werden beim Rückgewinnungsprozess weder die flüssige Aluminiumfolie alkalisch aufgelöst noch das positive Elektrodenmaterial Lithiumeisenphosphat in Säure aufgelöst, sodass der Verbrauch von Zubehörteilen höher ist. Reduziert man die Kosten, kann die Rückgewinnung von Lithium, Eisen und Phosphor durch die Festphasenreparatur bei hohen Temperaturen oder durch regenerative Technologien höhere Gewinne bringen. Laut den Erwartungen von Beijing Saidmy kann durch die Verwendung der Recyclingtechnologie für Komponenten bei hohen Temperaturen ein Nettogewinn von etwa 20 % erzielt werden. 7 Handelt es sich bei dem Rückgewinnungsmaterial um ein komplexes Mischrückgewinnungsmaterial, ist es für die Rückgewinnung von Metall durch chemische Niederschlagsverfahren oder biologische Laugungstechnologie geeignet und das chemische Material kann wiederverwendet werden. Bei LiFePO4-Materialien dauert die Nassrückgewinnung jedoch länger, und da mehr Säure-Base-Reagenzien verwendet werden und eine große Menge an Säure-Base-Abfallflüssigkeit gelöst werden muss, gibt es die Nachteile hoher Rückgewinnungskosten und eines geringen wirtschaftlichen Werts.

Im Vergleich zur chemischen Niederschlagsmethode ist die Dauer der Hochtemperaturreparatur und Hochtemperaturregeneration kurz, die Menge des Säure-Base-Reagenzes ist gering und die Menge der Säure-Base-Abfälle ist geringer, aber zur Lösung oder Regeneration der Lösung ist ein solcher Ansatz erforderlich. Um zu verhindern, dass die elektrochemischen Eigenschaften der Materialien durch Verunreinigungen beeinträchtigt werden, müssen strikte intrinsische Kontrollen durchgeführt werden. Zu den Verunreinigungen zählen geringe Mengen an Aluminiumfolie, Kupferfolie usw.

Darüber hinaus handelt es sich um ein einfaches Problem, und der Regenerationsprozess wurde im großtechnischen Einsatz untersucht, ist jedoch kein Wunschproblem. Um den wirtschaftlichen Wert von Altbatterien zu steigern, sollten kostengünstige Techniken zur Rückgewinnung von Elektrolyten und negativen Elektrodenmaterialien weiterentwickelt werden und die nützlichen Substanzen in der Altbatterie maximiert werden, um die Rückgewinnung zu maximieren.