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Tabla de contenido
- La tecnología de baterías de fosfato de hierro y litio ha logrado un gran avance
- 1. Problemas de contaminación tras el reciclaje de fosfato de hierro y litio
- 2.LBNL encontró nuevos materiales para resolver los problemas de contaminación después del reciclaje de baterías.
- Contáctenos
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La tecnología de baterías de fosfato de hierro y litio ha logrado un gran avance
1. Problemas de contaminación tras el reciclaje de fosfato de hierro y litio
El mercado de reciclaje de baterías eléctricas es enorme y, según las instituciones de investigación pertinentes, se espera que el total acumulado de baterías eléctricas retiradas de China alcance los 137,4 MWh en 2025.
Tomando baterías de fosfato de hierro y litio A modo de ejemplo, existen principalmente dos formas de reciclar y utilizar baterías de energía retiradas: una es la utilización en cascada y la otra es el desmantelamiento y el reciclaje.
La utilización en cascada se refiere al uso de baterías de energía de fosfato de hierro y litio con una capacidad restante entre 30% y 80% después del desmontaje y la recombinación, y su aplicación en áreas de baja densidad de energía, como el almacenamiento de energía.
El desmantelamiento y reciclaje, como sugiere el nombre, se refiere al desmantelamiento de las baterías de energía de fosfato de hierro y litio cuando la capacidad restante es inferior a 30%, y la recuperación de sus materias primas, como litio, fósforo y hierro en el electrodo positivo.
El desmantelamiento y reciclaje de baterías de iones de litio puede reducir la extracción de nuevas materias primas para proteger el medio ambiente y también tiene un gran valor económico, reduciendo en gran medida los costos de extracción, los costos de fabricación, los costos laborales y los costos de diseño de la línea de producción.
El proceso de desmantelamiento y reciclaje de baterías de iones de litio se centra principalmente en los siguientes pasos: primero, recolectar y clasificar las baterías de litio usadas, luego desmantelarlas y, finalmente, separar y refinar los metales. Tras la operación, los metales y materiales recuperados se pueden utilizar para la producción de nuevas baterías u otros productos, lo que supone un importante ahorro de costos.
Sin embargo, ahora, incluyendo a un grupo de empresas de reciclaje de baterías, como Guangdong Bangpu Circular Technology Co., Ltd., filial de Ningde Times Holding Co., Ltd., se enfrentan a un problema complejo: el reciclaje de baterías produce subproductos tóxicos y emite contaminantes nocivos. El mercado necesita urgentemente nuevas tecnologías para reducir la contaminación y la toxicidad del reciclaje de baterías.
2.LBNL encontró nuevos materiales para resolver los problemas de contaminación después del reciclaje de baterías.
Recientemente, el Laboratorio Nacional Lawrence Berkeley (LBNL) en Estados Unidos anunció que han encontrado un nuevo material que puede reciclar baterías de iones de litio usadas solo con agua.
El Laboratorio Nacional Lawrence Berkeley se fundó en 1931 y está gestionado por la Universidad de California para la Oficina de Ciencias del Departamento de Energía de Estados Unidos. Ha ganado 16 Premios Nobel.
El nuevo material inventado por el Laboratorio Nacional Lawrence Berkeley se llama Quick-Release Binder. Las baterías de iones de litio fabricadas con este material son fáciles de reciclar, ecológicas y no tóxicas. Solo hay que desmontarlas, sumergirlas en agua alcalina y agitarlas suavemente para separar los elementos necesarios. Posteriormente, los metales se filtran del agua y se secan.
En comparación con el reciclaje actual de iones de litio, que implica la trituración y molienda de las baterías, seguida de la combustión para la separación de metales y elementos, presenta una toxicidad grave y un bajo rendimiento ambiental. El nuevo material es comparable a la noche y el día.
A finales de septiembre de 2022, esta tecnología fue seleccionada como una de las 100 tecnologías revolucionarias desarrolladas a nivel mundial en 2022 por los premios R&D 100.
Como sabemos, las baterías de iones de litio constan de electrodos positivos y negativos, un separador, un electrolito y materiales estructurales, pero no se sabe bien cómo se combinan estos componentes en las baterías de iones de litio.
En las baterías de iones de litio, un material crítico que mantiene la estructura de la batería es el adhesivo.
El nuevo aglutinante de liberación rápida descubierto por investigadores del Laboratorio Nacional Lawrence Berkeley está hecho de ácido poliacrílico (PAA) y polietilen imina (PEI), que están conectados por enlaces entre átomos de nitrógeno cargados positivamente en PEI y átomos de oxígeno cargados negativamente en PAA.
Al colocar el aglutinante de liberación rápida en agua alcalina con hidróxido de sodio (Na+OH-), los iones de sodio penetran repentinamente en el punto de adhesión, separando los dos polímeros. Estos polímeros se disuelven en el líquido, liberando cualquier componente incrustado en el electrodo.
En términos de costo, cuando se utiliza para fabricar electrodos positivos y negativos de baterías de litio, el precio de este adhesivo es aproximadamente una décima parte del de los dos más comúnmente utilizados.
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