ხშირად გამოყენებული ლითიუმის იონური ბატარეის მასალის აღდგენის ტექნოლოგია და განვითარების სტატუსი

ଲେଖକ: ଆଇଫ୍ଲୋପାୱାର - អ្នកផ្គត់ផ្គង់ស្ថានីយ៍ថាមពលចល័ត

საზოგადოების სწრაფი განვითარებასთან ერთად, ჩვენი ლითიუმ-იონური ბატარეის მასალების გადამუშავების ტექნოლოგია ასევე სწრაფად ვითარდება. ასე რომ, გესმით დეტალური ინფორმაცია ლითიუმ-იონური ბატარეის მასალის აღდგენის ტექნოლოგიის შესახებ? შემდეგ, ნება მიეცით Xiaobian-ს ყველამ მიიყვანოს ცოდნის შესახებ მეტის გასაგებად. ლითიუმ-იონურ ბატარეებს აპლიკაციების ფართო სპექტრი აქვთ, ტაბლეტების, სმარტფონებისა და სუპერნატორების გამოყენება, სავარაუდოდ, დაახლოებით 2020 წელს იქნება, ხოლო ტრადიციული მცირე ლითიუმ-იონური ბატარეების გამოყენება დიდ ახალ ტენდენციას წარმოადგენს.

ამავდროულად, დიდი რაოდენობით ნარჩენები ლითიუმ-იონური ბატარეების გადამუშავების პრობლემა უფრო თვალსაჩინოა, ტრადიციული მეთოდების გამოყენებით, როგორიცაა ნაგავსაყრელი, დაწვა და ა.შ. საშიშროება.

ამჟამად, ჩემი ქვეყანა გახდა მნიშვნელოვანი ლითიუმ-იონური ბატარეების მწარმოებელი და მოხმარება მსოფლიოში და ბატარეის მოხმარებამ 8 მილიარდს მიაღწია. თუ თქვენ არ გაქვთ მიტოვებული ლითიუმ-იონური ბატარეების სისტემატური დამუშავება, რესურსების მკვეთრი ხარჯვა, გარემოს დაბინძურება და ადამიანის ჯანმრთელობისთვის ზიანის მიყენება. ჩანს, რომ ნარჩენი ლითიუმის იონური ბატარეების გადამუშავების ბაზარი ფართოა.

ლითიუმის იონური ბატარეა შედგება დადებითი ელექტროდის ფირფიტისა და უარყოფითი ელექტროდის ფირფიტისგან, შემკვრელისგან, ელექტროლიტისა და გამყოფისაგან. ინდუსტრიაში, მწარმოებელმა მნიშვნელოვანია გამოიყენოს ლითიუმის კობალტ-კობალტატი, ლითიუმის მანგანატი, ნიკელ-მანგანუმის მჟავა ლითიუმის სამჯერადი მასალა და ლითიუმის რკინის ფოსფატი, როგორც დადებითი მასალა, ბუნებრივი გრაფიტი და ხელოვნური გრაფიტი, როგორც აირაქტიური აქტიური მასალა. პოლივინილიდენ ფტორიდი (PVDF) არის ფართოდ გამოყენებული დადებითი ელექტროდის წებო, რომელსაც აქვს მაღალი სიბლანტე, კარგი ქიმიური სტაბილურობა და ფიზიკური თვისებები.

ლითიუმის იონური ბატარეების სამრეწველო წარმოება მნიშვნელოვანია ლითიუმის ჰექსაფტოროფოსფატის (LiPF6) და ორგანული გამხსნელის ხსნარის გამოყენება, როგორც ელექტროლიტი, ხოლო ორგანული ფილმი, როგორიცაა პოლიეთილენი (PE) და პოლიპროპილენი (PP) გამოიყენება როგორც ბატარეის დიაფრაგმა. ლითიუმ-იონური ბატარეები ხშირად განიხილება ეკოლოგიურად და არადაბინძურებულ მწვანე ბატარეებად, მაგრამ ლითიუმ-იონური ბატარეების აღდგენა ასევე გამოიწვევს დაბინძურებას. მართალია, ლითიუმ-იონური ბატარეები არ შეიცავს ტოქსიკური წონის ლითონს, როგორიცაა ვერცხლისწყალი, კადმიუმი და ტყვია, მაგრამ დადებითი და უარყოფითი ელექტროდის მასალის, ელექტროლიტის და ა.შ.

ბატარეა ჯერ კიდევ უფრო დიდია. ერთის მხრივ, ლითიუმ-იონური ბატარეების ბაზარზე დიდი მოთხოვნის გამო, მომავალში გამოჩნდება დიდი რაოდენობით ნარჩენი ლითიუმ-იონური ბატარეები. როგორ გავუმკლავდეთ ამ ლითიუმ-იონურ ბატარეებს და შევამციროთ მათი გავლენა გარემოზე, გადაუდებელი პრობლემაა.

მეორეს მხრივ, ბაზრის უზარმაზარი მოთხოვნის დასაკმაყოფილებლად, ლითიუმ-იონური ბატარეების მწარმოებელმა უნდა აწარმოოს დიდი რაოდენობით ლითიუმ-იონური ბატარეები ბაზრის მიწოდებისთვის. ლითიუმის იონური ბატარეები, როგორც წესი, შედგება მძიმე ლითონებისგან, ორგანული ნაერთებისგან და პლასტმასისგან, მძიმე მეტალების მასის თანაფარდობა შეადგენს 15%-37%-ს, ხოლო ორგანული ნაერთები შეადგენს 15%-ს, ხოლო პლასტმასის 7%-ს. ზოგადად, ლითიუმის იონური ბატარეის შემადგენლობაში დადებითი ელექტროდი აქტიური მასალაა, ანუ მძიმე ლითონები, გარემო და აქვს უფრო მაღალი აღდგენის ღირებულება.

ნარჩენი ლითიუმის იონური ბატარეების აღდგენის პროცესი მნიშვნელოვანია წინასწარი დამუშავების, მეორადი დამუშავებისა და სიღრმისეული დამუშავების ჩათვლით. ვინაიდან ნარჩენების ბატარეაში ჯერ კიდევ რჩება ელექტროენერგია, წინასწარი დამუშავების პროცესი მოიცავს სიღრმის გამონადენის პროცესებს, დამსხვრევას და ფიზიკურ დახარისხებას. მეორადი დამუშავების მიზანია დადებითი და უარყოფითი ელექტროდის აქტიური ნივთიერებებისა და სუბსტრატების სრული გამიჯვნა.

ჩვეულებრივ იხსნება თერმული დამუშავებისა და ორგანული გამხსნელის გამოყენებით. ტუტეში ხსნადობა და ელექტროლიზის მეთოდი ახორციელებს ორივეს სრულ გამოყოფას; სიღრმისეული დამუშავება მნიშვნელოვანია მოიცავს ორ პროცესს, გამოყოფას და ორი პროცესის გაწმენდას ძვირფასი ლითონის მასალების მოსაპოვებლად. მოპოვების პროცესის კლასიფიკაციის მიხედვით, ბატარეის აღდგენის მეთოდი შეიძლება დაიყოს სამ კატეგორიად: მშრალი აღდგენა, სველი აღდგენა და ბიოლოგიური აღდგენა.

სველი აღდგენის პროცესი აფუვდება და იხსნება შესაბამისი ქიმიური რეაგენტის გამოყენებით, შემდეგ კი შერჩევით გამოიყოფა ლითონის ელემენტები პერფილტრაციის ხსნარში, რათა წარმოიქმნას პირდაპირი აღდგენილი მაღალი ხარისხის ლითონის კობალტი ან ლითიუმის კარბონატი და ა.შ. სველი აღდგენის პროცესი უფრო შესაფერისია ქიმიური კომპონენტების შედარებით ერთი ნარჩენი ლითიუმ-იონური ბატარეის აღდგენისთვის, აღჭურვილობის დაბალი ღირებულებით და შესაფერისია მცირე და საშუალო ზომის დაგეგმილი ნარჩენი ლითიუმ-იონური ბატარეების აღდგენისთვის. ამიტომ, მეთოდი ახლა ფართოდ გამოიყენება.

მშრალი აღდგენა ნიშნავს პირდაპირი აღდგენის მასალებს ან ძვირფას ლითონებს ისეთი საშუალებების გარეშე, როგორიცაა ხსნარები. მათ შორის, გამოყენების მნიშვნელოვანი საშუალებაა ფიზიკურად განცალკევებული და მაღალი ტემპერატურა. მიშრა და სხვ.

იგი გამოიყენება კობალტისა და ლითიუმის აღსადგენად ნარჩენების ლითიუმის იონურ ბატარეაში ეოზინოფილური ოქსიდის გამოყენებით და გამორეცხვის დროის, ტემპერატურის, მორევის სიჩქარისა და სხვა ფაქტორების ზემოქმედება ლითონის კობალტის გამორეცხვის ეფექტზე ნარჩენ ლითიუმ-იონურ ბატარეებში. შედეგები აჩვენებს, რომ მიუხედავად იმისა, რომ ეს მეთოდი უზრუნველყოფს კობალტის ელემენტების აღდგენის ახალ მეთოდს, ლითიუმის აციდოფილური მჟავის გამორეცხვის სიჩქარე ძალიან დაბალია. მომავალში, ბაქტერია, რომელსაც უფრო მაღალი კულტივირების მაჩვენებელი აქვს, შედარებულია სხვა მეთოდებთან, ბიოლოგიურ გამორეცხვის მეთოდს აქვს მცირე რაოდენობით მჟავა, ღირებულება მარტივია და გარემოზე ზემოქმედება მცირეა.

ზემოთ მოცემულია ლითიუმ-იონური ბატარეის მასალების აღდგენის ტექნოლოგიის ცოდნის დეტალური ანალიზი. აუცილებელია პრაქტიკაში შესაბამისი გამოცდილების დაგროვება, რათა შეძლოთ უკეთესი პროდუქტების დიზაინი და უკეთესი განვითარება ჩვენი საზოგადოებისთვის.