改性(乳化)沥青设备

沥青拌合(再生)设备

沥青改性配套设备

谷朊粉设备

超高压压榨机

乳化机及胶体磨

环保设备

MVR蒸发器

岩沥青设备

湖沥青设备

电池回收的新兴趋势和未来机遇--4

 

8、为了实现具有成本效益的纯化,研究人员正在努力创造可适应各种电池回收方法的选择性材料。研究人员使用乙二胺增强了聚氯乙烯薄膜,然后通过两种合成途径引入 5-氯-8-羟基喹啉(5C8Q)螯合剂以提高选择性。与商业CEM相比,改性薄膜被用作分离钴、锂和镍的选择性CEM。基于ED的分离在1小时内回收了60%的钴,而镍和锂的回收率分别为18%和0.2%。这些螯合剂介导的材料通过增强靶向离子转移、能够使用高纯度产品回收单个离子以及促进零液体排放装置的创建,提供了一种可持续的方法。其他人开发了一种基于膜的新型混合系统,用于回收EOL LIB,该系统应用纳滤膜(VNF2)以获得高截留率(>92.5%)的Ni2+、Co2+和 Mn2+,Li+渗透率高(>89.6%)。基于膜的工艺在电池回收中的应用正在蓬勃发展,包括ED之外的例子,例如纳滤和真空膜蒸馏。然而,这些应用还处于实验室规模,但随着膜特性的进一步发展,未来的商业应用前景广阔。

1)直接回收:直接回收是一种新颖的LIB回收方法,目前处于实验和启动阶段。与火法冶金或湿法冶金不同,直接回收方法不会分离电池的各个元素,使阴极和阳极保持其原始化学成分。此外,直接回收不必进行大规模或批量处理即可经济,并且可以应用于城市环境中的小型设施。
(1)直接回收需要严格的分拣方法,通过化学成分分离LIB,然后进行机械预处理,以分离LIB的外壳、集流体和电极材料。或者,在机械预处理之前,可以使用超临界CO2实现液体电解质(溶剂和锂盐)的分离或热处理过程。然后,剩余的阴极材料被重新锂化,然后在LIB制造过程中重新使用。这种方法的主要优点是能源需求比湿法冶金和火法冶金工艺低80-90%。此外,不使用有毒材料,与传统回收相比,可以减少污染、有毒废物和成本。最后,直接回收过程是一个简单的过程。
(2)围绕直接回收仍然存在挑战。直接回收工艺是根据特定的电极化学成分量身定制的,不能同时处理各种阴极成分。因此,需要按电池正极化学成分(即LCO、LFP、不同的 NMC等)进行严格的分选,并且是将这一过程扩展到工业规模的重大困难。随着阴极成分的不断变化,较旧的阴极化学成分可能不再可用于再制造。例如,与LCO相比,越来越多地用于EV的NMC阴极经历了更复杂的降解机制,这使得直接回收成为更困难的再生途径。此外,回收的电池材料通常含有与不良电化学性能相关的杂质和劣化的表面特性,从而降低了直接回收的有效性。然而,通过高温热处理加工材料,在实现与新制造的LIB相当的性能方面取得了一些成功。由于该工艺仅在实验室规模上进行,因此与传统的回收或制造的LIB相比,尚不清楚这些材料是否能长期保持必要的电化学性能。

2)电溶解和沉积:研究已经超越了简单地将电气化步骤实施到传统的电池回收方法中,并已开始利用完全电化学方法进行回收。回收电池材料的电化学方法已成为解决当前回收方法的两个陷阱的解决方案:成本和负副产物形成。通过电化学方法降低电池回收成本,主要是通过去除昂贵的浸出剂和氧化还原剂和/或替代昂贵的分离或阴极生产步骤。例如,电溶解已被用于回收碳酸锂形式的锂(Li2CO3)纯度高于99 wt%的LFP阴极。然而,锂并不是唯一可回收的元素。研究更进一步,电溶解已被用于回收钴金属或氧化钴(CoO)形式的碳酸锂和钴。电沉积还用于从化学浸出NMC阴极制成的溶液中同时回收纯度分别接近96%和94%的钴和镍金属。此外,电沉积可用于直接创建新的LCO阴极。使用这些方法不仅消除了对昂贵且具有潜在危险的化学品和工艺的需求,而且是进一步实现化学系统电气化以创造更可持续的化学工业的新工具。

3)电化学回收仍有一些方面尚未开发。与一些传统的电池回收方法不同,电化学方法尚未用于回收包含多种电池化学物质的电池废料。使用电化学方法回收其他非阴极材料也尚未被探索。尽管电溶解和电沉积在冶金行业很常见,但这些工具的应用在电池回收行业的成本和生命周期影响方面的影响还有待探讨。该领域的新研究对于创建更具循环性和成本效益的储能行业可能非常宝贵。

发布时间:2025/3/2 8:05:11 查看:49次

上一条:电池回收的新兴趋势和未来机遇--3 返回
下一条:电池回收的新兴趋势和未来机遇--5
上海企科设备工程有限公司 版权所有
电话:021-56637030 传真:021-66981091 移动电话:13816294308 联系人:俞鹤鸣 Email:13611843787@126.com
地址:中国 上海市沪太路5018弄梓坤科技园608号 邮编:200070 沪ICP备:20001609-1号