Cách tái chế pin lithium

Pin xe đánh gôn Hướng dẫn sử dụng ắc quy xe golf điện Thuật ngữ pin xe gôn điện bao gồm vô số ứng dụng,

7 dấu hiệu khi đến thời điểm thay pin ô tô mới Ắc quy là thành phần quan trọng của ô tô và thường là

Năng lượng mặt trời – mô tả sử dụng và sự thật Năng lượng có nhiều dạng khác nhau. Trong vật lý, nó được định

Kích thước pin được thực hiện như thế nào cho một ứng dụng nhất định? Việc sử dụng nguồn cung cấp năng lượng mặt trời

• Pin Lithium-ion được sử dụng trong xe hơi điện hiện nay đang đến với thị trường đại chúng và với nó, năng lực tái chế phải được phát triển.
• Leaching siêu âm là một kỹ thuật hiệu quả, thân thiện với môi trường để phục hồi các kim loại như Li, Mg, Co, Ni, vv từ pin Li-ion đã qua sử dụng.
• Hệ thống siêu âm công nghiệp của Hielscher cho các ứng dụng lọc là đáng tin cậy và mạnh mẽ và có thể dễ dàng tích hợp vào các nhà máy tái chế hiện có.

Pin lithium-ion được sử dụng rộng rãi trong xe điện [EV], máy tính xách tay và điện thoại di động. Điều này có nghĩa rằng chi tiêu pin lithium-ion là một thách thức hiện nay liên quan đến quản lý chất thải và tái chế. Các pin là một trình điều khiển chi phí lớn cho EVs, và xử lý của họ là tốn kém, quá. Môi trường và các khía cạnh kinh tế đẩy cho một vòng tái chế khép kín kể từ khi chất thải pin có chứa các vật liệu có giá trị và giúp giảm lượng khí thải carbon sản xuất pin lithium-ion.
Tái chế pin Li-ion đang phát triển thành một ngành công nghiệp phát triển mạnh nhằm đảm bảo sự sẵn có trong tương lai của kim loại đất hiếm và các thành phần pin khác và để giảm chi phí khai thác môi trường.

Leaching siêu âm công nghiệp

Siêu lọc và chiết kim loại có thể được áp dụng cho quá trình tái chế pin lithium cobalt oxide [ví dụ như từ máy tính xách tay, điện thoại thông minh, vv] cũng như pin lithium-nickel-mangan-coban phức tạp [ví dụ như từ xe điện].

Bộ xử lý siêu âm 48kW
cho các ứng dụng đòi hỏi như lọc quặng kim loại

Siêu âm lọc kim loại từ chất thải pin kiệt sức.

Ultrasonically tạo ra cavitation có thể gây ra thermolysis của solutes cũng như sự hình thành của phản ứng cao gốc tự do và thuốc thử, chẳng hạn như các gốc tự do, hydroxide ion [• OH,] hydronium [H3O +], vv, trong đó cung cấp các điều kiện phản ứng bất thường trong chất lỏng để tỷ lệ phản ứng được tăng lên đáng kể. Các chất rắn như các hạt được tăng tốc bởi các vòi phun chất lỏng và được nghiền bằng va chạm liên hợp và mài mòn làm tăng diện tích bề mặt hoạt động và do đó chuyển khối lượng. Lợi thế tuyệt vời của siêu âm lọc và phục hồi kim loại là kiểm soát chính xác hơn các thông số quá trình như biên độ, áp suất và nhiệt độ. Các thông số này cho phép điều chỉnh các điều kiện phản ứng chính xác với môi trường quy trình và đầu ra được nhắm mục tiêu. Hơn nữa, lọc siêu âm loại bỏ ngay cả những hạt kim loại nhỏ nhất từ ​​chất nền, trong khi bảo quản vi cấu trúc. Sự phục hồi kim loại tăng cường là do việc tạo ra các bề mặt có tính phản ứng siêu âm cao, tăng tốc độ phản ứng, và vận chuyển khối lượng được cải thiện. Quá trình Sonication có thể được tối ưu hóa bằng cách ảnh hưởng đến từng thông số và do đó không chỉ rất hiệu quả mà còn rất hiệu quả về năng lượng.

Kiểm soát thông số chính xác của nó và hiệu quả năng lượng làm cho siêu âm lọc các kỹ thuật thuận lợi và xuất sắc – đặc biệt là khi so sánh với các kỹ thuật tẩy rửa và chelation axit phức tạp.

Khôi phục siêu âm của LiCoO2 từ Pin Lithium-Ion Spent

Ultrasonication hỗ trợ lọc leaching và hóa chất, được sử dụng để phục hồi Li như Li2CO3 và Co as Co [OH]2 từ pin lithium-ion thải.
Zhang et al. [2014] báo cáo sự phục hồi thành công của LiCoO2 sử dụng lò phản ứng siêu âm. để chuẩn bị dung dịch bắt đầu 600mL, họ đã đặt 10g LiCoO không hợp lệ2 bột trong cốc và thêm 2,0mol / L dung dịch LiOH, được pha trộn.
Hỗn hợp được đổ vào chiếu xạ siêu âm và thiết bị khuấy bắt đầu, thiết bị khuấy được đặt vào bên trong thùng chứa phản ứng. Nó được đun nóng đến 120 ° C, và sau đó thiết bị siêu âm đã được đặt thành 800W và chế độ siêu âm của hành động được đặt thành chu kỳ nhiệm vụ xung trong 5 giây. ON / 2 giây. TẮT. Việc chiếu xạ siêu âm được áp dụng trong 6 giờ, và sau đó hỗn hợp phản ứng được làm lạnh đến nhiệt độ phòng. Phần cặn rắn được rửa sạch nhiều lần bằng nước khử ion và sấy khô ở 80◦C cho đến khi khối lượng không đổi. Mẫu thu được đã được thu thập để kiểm tra và sản xuất pin tiếp theo. Công suất sạc trong chu trình đầu tiên là 134.2mAh / g và công suất xả là 133.5mAh / g. Hiệu quả sạc và xả lần đầu tiên là 99,5%. Sau 40 chu kỳ, công suất xả vẫn là 132.9mAh / g. [Zhang và cộng sự 2014]

Sử dụng các tinh thể LiCoO2 trước [a] và sau [b] xử lý siêu âm ở 120◦C trong 6h. nguồn: Zhang et al. 2014

Leaching siêu âm với các axit hữu cơ như axit citric không chỉ có hiệu quả mà còn thân thiện với môi trường. Nghiên cứu phát hiện ra rằng sự rửa trôi của Co và Li hiệu quả hơn với axit xitric so với các axit vô cơ H2VÌ THẾ4 và HCl. Hơn 96% Co và gần 100% Li được thu hồi từ pin lithium-ion đã sử dụng. Thực tế là các axit hữu cơ như axit xitric và axít axetic là không tốn kém và có khả năng phân hủy sinh học, góp phần tạo thêm lợi thế về kinh tế và môi trường của sonication.

Bảng dưới đây cho bạn một dấu hiệu về khả năng xử lý gần đúng của máy siêu âm:

Pin Lithium-ion [LIB] là pin cho pin [có thể sạc lại] có mật độ năng lượng cao và thường được tích hợp trong các thiết bị điện tử tiêu dùng như xe hơi điện tử, xe lai, máy tính xách tay, điện thoại di động, iPod, vv. các biến thể khác của pin sạc có kích thước và dung lượng tương tự, LIBs nhẹ hơn đáng kể. Không giống như pin lithium chính dùng một lần, LIB sử dụng hợp chất lithium xen kẽ thay vì lithium kim loại làm điện cực của nó. Các thành phần chính của pin lithium-ion là các điện cực của nó – cực dương và cực âm – và chất điện phân.

Hầu hết các tế bào chia sẻ các thành phần phổ biến về chất điện phân, phân tách, lá và vỏ. Sự khác biệt chính giữa công nghệ tế bào là vật liệu được sử dụng như “vật liệu hoạt động” như cathode và anode. Graphite là vật liệu được sử dụng thường xuyên nhất như anôt, trong khi cathode được làm bằng lớp LiMO2 [M = Mn, Co, và Ni], spinel LiMn2các4hoặc olivine LiFePO4. Chất điện phân chất lỏng hữu cơ điện phân [ví dụ muối LiPF6 hòa tan trong hỗn hợp các dung môi hữu cơ, như ethylene carbonate [EC], dimetyl cacbonat [DMC], cacbonat dietyl [DEC], ethyl methyl carbonate [EMC], vv] cho phép chuyển động ion.

Khi được sử dụng trong xe điện, thường sử dụng pin điện [EVB] hoặc pin kéo. Các loại pin kéo này được sử dụng trong xe nâng hàng, xe đẩy điện, máy lọc sàn, xe máy điện, xe điện, xe tải, xe tải và các loại xe điện khác.