وضعیت موجود تحقیقات در مورد طرح اختراع بازیابی باتری لیتیوم یون زباله را توضیح دهید

Auctor Iflowpower - Portable Power Station supplementum

با کمبود روزافزون منابع جهانی و نیاز مبرم به حفاظت از محیط زیست، انرژی های جدید برای کاهش مصرف منابع و کاهش آلودگی زیست محیطی به تدریج به طیف گسترده ای از اجماع تبدیل می شود. با توسعه مداوم صنعت انرژی های جدید، میزان باتری لیتیوم یون بزرگ و بزرگتر می شود و کشور من در حال حاضر تولید و مصرف باتری در جهان است. در سال 2013، در سطح ملی 2013-2015 برای خرید یارانه های خودرو انرژی جدید سیاست های مربوط به استاندارد، وسایل نقلیه انرژی جدید به سرعت توسعه معرفی کرد. 2015، تحت تاثیر سیاست یارانه ملی، تولید و فروش خودرو انرژی جدید در حال افزایش است.

با افزایش مواد منفجره در بازار خودروهای انرژی جدید کشور من، قدرت قلب ماشین انرژی جدید نیز به مقدار قایق بووی است. با باتری لیتیومی انرژی جدید، استفاده از 5-10 سال، اولین دسته از بازار بازیافت باتری لیتیوم قدرت در سال 2018 ظاهر می شود. تعداد زیادی از باتری های لیتیوم یونی از بین خواهند رفت و کار بازیافت ضروری است.

به منظور ترویج بازیافت باتری لیتیومی پویا، به منظور تقویت مدیریت بازیافت باتری ذخیره انرژی خودروهای انرژی جدید، استانداردسازی توسعه صنعت، 26 فوریه 2018، اطلاعیه حزب هفتم وزارت صنعت و فناوری اطلاعات، وزارت علوم و فناوری، وزارت حفاظت از محیط زیست، وزارت ارتباطات، وزارت ارتباطات، وزارت ارتباطات، وزارت ارتباطات قرنطینه، و اقدامات موقت مدیریت انرژی انرژی های جدید برای مدیریت بازیافت باتری باتری. بازیافت باتری‌های لیتیوم پویا یون لیتیوم نه تنها می‌تواند به توسعه اقتصاد دایره‌ای کشور من کمک کند، بلکه اهمیت قابل توجهی در ساخت تمدن زیست‌محیطی در کشور من دارد. در حال حاضر، مشکل بازیافت و استفاده مجدد از باتری لیتیومی لیتیوم یونی به کانون نگرانی در کل صنعت تبدیل شده است.

ضایعات بازیابی باتری لیتیوم یون به طور خلاصه باتری لیتیوم یونی شامل الکترود مثبت، الکترود منفی، دیافراگم، الکترولیت و محفظه باتری و غیره، بسیاری از انواع آلاینده‌های موجود در باتری‌های لیتیومی با قدرت یون لیتیوم است. آلاینده های حاوی ترکیبات فلزات سنگین، لیتیوم هگزافلورو فسفات (LiPF6)، بنزن، ترکیبات استر و غیره است.

(شکل 1 را ببینید)، به سختی با تخریب میکروبی تجزیه می شود. هنگامی که موادی مانند مواد الکترود در باتری ها وارد محیط می شوند، یون های فلزات سنگین، مواد آلی، گرد و غبار کربن، فلوراید و غیره. آلودگی های زیست محیطی جدی ایجاد خواهد کرد.

در میان آنها، مواد مثبت می تواند باعث آلودگی فلزات سنگین، آلودگی آب و خاک شود. مواد الکترود منفی می توانند باعث آلودگی گرد و غبار شوند. الکترولیت باعث آلودگی فلوئوروسیال و آلی می شود. مواد دیافراگم می تواند باعث آلودگی سفید شود. علاوه بر این، مس، نیکل، کبالت، منگنز، لیتیوم و غیره، فلزات قابل دوام نیز باعث اتلاف منابع خواهند شد.

在废旧锂离子电池回收的过程中，首先要对废旧锂离子电池的部件进行分解，然后对各部件分别进行回收利用（مروری بر فرآیندها و فناوری‌ها باتری های ثانویه clingoflithium-ion,JinqiuXuaetal.JournalofPowerSources,第177卷,2008年0一月十Four روزها، 512–527 صفحه). ضایعات باتری لیتیوم یونی بازیافت شده شامل فلز بازیافت شده و مواد باتری لیتیوم یون بازسازی شده است.

تمرکز بازیافت فعلی این است که مواد مثبت بالا، قیمت بالا و ارزش اقتصادی زیاد است. با این حال، سایر اجزای باتری مانند دیافراگم، الکترولیت، مواد فعال الکترود منفی کمتر بازیابی می شوند. در میان آنها، مرحله بازیابی فلز شامل پیش تصفیه باتری لیتیوم یون، تصفیه ثانویه، پردازش عمقی و خالص سازی جداسازی است.

مرحله آماده سازی باتری لیتیوم یون بازسازی شده شامل پیش تصفیه باتری لیتیوم یونی و تصفیه ثانویه با تکمیل منبع لیتیوم، منبع آهن و غیره است که به مواد باتری لیتیوم یونی پخته می شود. مرحله پیش پردازش مهم است که شامل فرآیندهای تخلیه عمقی، شکستگی، مرتب‌سازی فیزیکی باشد، به مجموعه‌ای از کارهایی اطلاق می‌شود که قبل از مواد الکترود در باتری انجام می‌شود، از جمله انتشار الکتریسیته باقی‌مانده، غیرفعال کردن زباله، حذف بسته‌بندی، برچیدن مکانیکی پوشش بیرونی باتری و پودر شدن باتری و غیره.

دیافراگم، الکترولیت و محفظه را می توان با مرتب سازی فیزیکی بازیابی کرد و الکترولیز الکتریکی مثبت و منفی در فرآیند خرد کردن به دست می آید، به دلیل استفاده فیزیکی مکانیکی، مواد الکترود منفی جزئی از بستر جدا می شود، اما بیشتر مواد نیز به زیرلایه متصل می شوند. بنابراین، انجام پردازش ثانویه بر روی باقی مانده باتری شکسته ضروری است. هدف از تصفیه ثانویه دستیابی به جداسازی کامل مواد و بسترهای فعال مثبت و منفی است.

از آنجایی که بایندر الکترود منفی به طور کلی از یک بایندر محلول در آب استفاده می کند، استفاده از پیوند بین ماده فعال الکترود منفی و ورق مس ضعیف است و بقایای الکترود منفی در محلول آبی قرار می گیرد و هم زدن قوی می تواند به جداسازی کامل هر دو دست یابد. بایندر گره محلول مخلوطی از PVDF و N-methylpyrrolidone (NMP) است. با توجه به مقدار NMP حلال، در نتیجه باعث استفاده از پیوند قوی از مواد الکترود مثبت و فویل آلومینیومی، جداسازی دشوار می شود.

بنابراین، در طی عملیات ثانویه، دستیابی به مواد الکترود مثبت و فویل آلومینیومی، بقایای باتری به دست آمده پس از عملیات ثانویه، و فویل آلومینیوم و مواد مثبت پس از فیلتراسیون به دست می آید. فویل آلومینیومی را می توان به طور مستقیم برای بازیابی ذوب استفاده کرد و ماده الکترود مثبت برای بازیابی قیمت فلز است. هدف از درمان عمیق بازیابی یون های فلزات سنگین (CO2 +، Li +، Ni2 +، Mn2 +، Cu2 +، Al3 +) و غیره است.

مراحل پردازش عمیق موارد مهم شامل شستشو و جداسازی دو فرآیند خالص است. فرآیند لیچینگ یک غوطه وری در اسید و شستشوی میکروبی مهم است. فرآیند جداسازی و خالص سازی مهم است و از روش استخراج و روش الکتروشیمیایی استفاده می شود.

این مقاله بر اساس پلت فرم عملیات ابری Vientiane، توزیع باتری‌های لیتیوم یونی را در داخل و خارج از کشور تجزیه و تحلیل می‌کند، امیدوار است که این موضوع را به رهبر صاحب فناوری ثبت اختراع پایین سه راه، و آنچه که آنها در طرح‌بندی فناوری ثبت اختراع کشور من انجام می‌دهند، برساند. (1) روند توسعه فنی فناوری ثبت اختراع بازیابی باتری لیتیوم یون داخلی در سال 1999 آغاز می شود، طی سال های 1999-2011، درخواست ثبت اختراع سالانه کمتر است، افزایش قابل توجهی وجود ندارد، که نشان می دهد هنوز در مرحله جوانه زنی فنی است، مهم است که کاوش شود و تحقیقات، خروجی فنی نیز ضعیف تر است (شکل 2 را ببینید). با توسعه فناوری بازیابی باتری لیتیوم یون، در سال 2011، تعداد درخواست های ثبت اختراع افزایش یافته است، به ویژه با معرفی یک سری سیاست های جدید مرتبط با انرژی برای سیاست های انرژی جدید از سال 2013، دولت شروع به حمایت از باتری های لیتیوم یون کرد.

توسعه نوآورانه این شرکت تحقیقات مرتبط با باتری لیتیوم یون را امکان پذیر کرده است. با فعالیت فعال باتری های لیتیوم یون، خروجی فنی بازیابی باتری لیتیوم یون نیز به سرعت افزایش یافته است و تعداد درخواست های ثبت اختراع افزایش یافته است. با توجه به تاخیر داده های ثبت شده، سال 2016 با 2017 فقط برای مرجع است.

اما اساساً میزان درخواست‌های ثبت اختراع بازیابی شده توسط باتری‌های لیتیوم یونی همچنان افزایش خواهد یافت. همانطور که از شکل 2 مشاهده می شود، میزان کاربرد باتری یون لیتیوم ضایعاتی هنوز ظاهر نشده است، که نشان می دهد این فناوری میدانی یک فناوری نوظهور است و در حال توسعه پایدار با سرعت بالا است. کشورهای خارجی سردرگم، توسعه فن آوری بازیابی باتری لیتیوم یون زودتر بوده است، اما برنامه کمتر بوده است، اگر چه از سال 2011، برنامه افزایش یافته است، اما کاربرد آن بسیار کمتر از کشور من است.

این نشان می‌دهد که اگرچه تحقیق و توسعه بازیابی باتری‌های لیتیوم یونی بعداً در کشورهای خارجی انجام می‌شود، اما با توجه به اهمیت دولت ما به تحقیق و توسعه باتری‌های لیتیوم یونی، به طور فعال در توسعه احضارهای عظیم سرمایه‌گذاری می‌شود. درخواست ثبت اختراع بازیابی باتری لیتیوم یون داخلی به طور قابل توجهی بالاتر از خارج از کشور است فناوری در حال رشد است. (II) توزیع متقاضی ثبت اختراع مهم داخلی شکل 3 تعداد درخواست های ثبت اختراع در متقاضیان مهم چین در کشور من است.

بخش بازیافت باتری لیتیوم یونی در مقابل ترتیب قبلی در قسمت جلویی انرژی برق Hefei Quan Gaoke، فناوری دایره ای Bangpu، دانشگاه دشت مرکزی، گرین میل، شبکه برق ملی، موسسه فناوری لانژو، لیتیوم تیانچی، دانشگاه عادی هنان، هواپیمایی چین لیتیوم الکتریک هوانوردی چین، موسسه فناوری انرژی کشور تیانجین ها، موسسه فناوری Tianjinha، دانشگاه تیانجین ها، رتبه بندی شده است. مهندسی و سهام BYD. در زمینه بازیافت باتری لیتیوم یونی، دانشگاه ها و موسسات تحقیقاتی و اشتیاق تحقیق و توسعه شرکت و قدرت تحقیق و توسعه بسیار قوی هستند و خروجی های آشکاری وجود دارد. علاوه بر این، Hefei Qixuan، بالاترین درخواست ثبت اختراع، نه تنها در زمینه بازیافت باتری های لیتیوم یونی ضایعات است، بلکه دارای یک درخواست ثبت اختراع بزرگ در زمینه های دیگر باتری های لیتیوم یونی است و بسیار جلوتر از تحقیقات فناوری باتری لیتیوم یون است.

(3) تحلیل روند درخواست متقاضیان مهم داخلی از روند درخواست متقاضیان مهم دیده شده است. مهم است که در سال 2011 درخواست دهید. پس از سال 2011، تعداد بسیار کمی درخواست ثبت اختراع وجود دارد که با تحلیل فوق مطابقت دارد (شکل 4 را ببینید).

در میان آنها، درخواست ثبت اختراع Hefei Guoxuan متمرکزتر است، بیشتر در سال 2016 متمرکز است، به دلیل اینکه برخی از برنامه های ثبت اختراع 2017 فاش نشده اند، روند درخواست Hefei Guoxuan در سال 2017 به طور موقت قادر به قضاوت دقیق نیست. علاوه بر این، بدون در نظر گرفتن ظهور برنامه های کاربردی انفجاری در سال 2016، می توان دریافت که وضعیت کاربرد در این زمینه ویژگی های پراکنده تری را نشان داده است که نشان دهنده متقاضیانی است که انحصار این حوزه را اشغال نکرده اند. وضعیت درخواست در این زمینه ویژگی پراکنده تری را نشان داده است که همچنین نشان دهنده متقاضیانی است که انحصار در این زمینه را اشغال نکرده اند.

(1) بازیافت ضایعات باتری های لیتیوم یون بازیافت برای فلز بازیافت شده و مواد باتری یون لیتیوم بازسازی شده. از شکل 5 مشخص شده است که بازیافت داخلی فعلی فلز بیشتر از مواد الکترود مثبت است. این مهم است زیرا روش بازسازی مواد الکترود مثبت پیچیده تر است، دشواری فنی زیاد است و مصرف انرژی بالا است.

(2) کاربرد برای هر شاخه فنی در شکل 6، پیش تصفیه شامل پیش تصفیه و تصفیه ثانویه ضایعات باتری های یون لیتیوم، از جمله جداسازی باتری های یون لیتیوم ضایعات، و مواد فعال مثبت، سیالات جمعی، الکترولیت ها و جداسازی دیافراگم یا موارد مشابه است که در طی آن، می توان به بازیابی، مجموعه ای از بدنه، دیافراگم و دیافراگم پی برد. فلزات شامل بازیابی با عناصر لیتیوم و سایر عناصر فلزی است. الکترود منفی برای تعمیر روش های احیا کننده برای مواد الکترود منفی مانند گرافیت مهم است.

الکترولیت شامل یک الکترولیت با دستگاه بازیابی برای الکترولیت و به دست آوردن یک الکترولیت با پیش پردازش و تصفیه ثانویه باتری‌های یون لیتیوم زباله است. اهمیت به چگونگی بازیابی موثر دیافراگم مربوط می شود. بازسازی بازسازی، بازسازی مواد مثبت است.

همانطور که از شکل 6 مشاهده می شود، در حال حاضر غلظت مهمی از ضایعات بازیافت باتری لیتیوم یونی در پیش تصفیه و تصفیه ثانویه وجود دارد، به ویژه چگونگی دستیابی به از بین بردن باتری های لیتیوم یون ضایعات، و نحوه دستیابی به جداسازی موثر مواد فعال مثبت و منفی. سیال، الکترولیت و دیافراگم. درخواست های ثبت اختراع زیادی برای بازیابی فلز و بازسازی مثبت وجود ندارد.

با ارزش ترین و فنی ترین مشکلات باتری های لیتیوم یون ضایعات، بازیافت فلزات و احیای مواد مثبت است و تحقیقات در این زمینه نسبتاً کم است، این نشان می دهد که تحقیقات داخلی هنوز در مرحله اولیه مطالعه است. در این میان، در سختی سختی فنی باتری لیتیوم یون زباله، گرین می، دانشگاه صنعتی لانژو و دانشگاه هنان نرمال بیشترین کاربرد را دارند، به ویژه دانشگاه صنعتی لانژو و دانشگاه عادی هنان و تحقیقات آن در بازسازی مهم است. این نشان می‌دهد که به دلیل دشواری بالای بازیافت باتری‌های یون لیتیوم پسماند، تحقیق و توسعه مهم آن همچنان در کالج‌ها و دانشگاه‌ها متمرکز است.

اگرچه Hefei Guoxuan نسبتاً بزرگ است، مهم است که تحقیقات کمتری در مورد پیش تصفیه، تصفیه ثانویه و بازیابی فلزات باتری‌های لیتیوم یون زباله انجام شود. سایر متقاضیان به همان اندازه درخواست های ثبت اختراع برای پیش پردازش و تصفیه ثانویه باتری های لیتیوم یون زباله هستند. همانطور که از شکل 7 مشاهده می شود، تحقیق و توسعه باتری های لیتیوم یون زباله خانگی در حال حاضر در پیش تصفیه و تصفیه ثانویه بسیار دشوار متمرکز شده است.