1. Problemau llygredd ar ôl ailgylchu ffosffad haearn lithiwm
Mae'r farchnad ailgylchu batris pŵer yn enfawr, ac yn ôl sefydliadau ymchwil perthnasol, disgwylir i gyfanswm cronnus batris pŵer wedi'u heneiddio yn Tsieina gyrraedd 137.4MWh erbyn 2025.
Cymryd batris ffosffad haearn lithiwmer enghraifft, mae dwy ffordd yn bennaf ar gyfer ailgylchu a defnyddio batris pŵer wedi ymddeol cysylltiedig: un yw defnyddio rhaeadru, a'r llall yw datgymalu ac ailgylchu.
Mae defnyddio rhaeadr yn cyfeirio at ddefnyddio batris pŵer ffosffad haearn lithiwm gyda chapasiti sy'n weddill rhwng 30% ac 80% ar ôl dadosod ac ailgyfuno, a'u cymhwyso i feysydd dwysedd ynni isel fel storio ynni.
Mae datgymalu ac ailgylchu, fel mae'r enw'n awgrymu, yn cyfeirio at ddatgymalu batris pŵer ffosffad haearn lithiwm pan fo'r capasiti sy'n weddill yn llai na 30%, ac adfer eu deunyddiau crai, fel lithiwm, ffosfforws, a haearn yn yr electrod positif.
Gall datgymalu ac ailgylchu batris lithiwm-ion leihau cloddio deunyddiau crai newydd i amddiffyn yr amgylchedd a hefyd fod â gwerth economaidd mawr, gan leihau costau cloddio, costau gweithgynhyrchu, costau llafur, a chostau cynllun llinell gynhyrchu yn fawr.
Mae ffocws datgymalu ac ailgylchu batris lithiwm-ion yn cynnwys y camau canlynol yn bennaf: yn gyntaf, casglu a dosbarthu batris lithiwm gwastraff, yna datgymalu'r batris, ac yn olaf gwahanu a mireinio'r metelau. Ar ôl y llawdriniaeth, gellir defnyddio'r metelau a'r deunyddiau a adferwyd i gynhyrchu batris newydd neu gynhyrchion eraill, gan arbed costau'n fawr.
Fodd bynnag, mae grŵp o gwmnïau ailgylchu batris, fel is-gwmni Ningde Times Holding Co., Ltd., Guangdong Bangpu Circular Technology Co., Ltd., bellach i gyd yn wynebu mater anodd: bydd ailgylchu batris yn cynhyrchu sgil-gynhyrchion gwenwynig ac yn allyrru llygryddion niweidiol. Mae angen technolegau newydd ar frys ar y farchnad i wella llygredd a gwenwyndra ailgylchu batris.
2. Daeth LBNL o hyd i ddeunyddiau newydd i ddatrys y problemau llygredd ar ôl ailgylchu batris.
Yn ddiweddar, cyhoeddodd Labordy Cenedlaethol Lawrence Berkeley (LBNL) yn yr Unol Daleithiau eu bod wedi dod o hyd i ddeunydd newydd a all ailgylchu batris lithiwm-ion gwastraff gyda dŵr yn unig.
Sefydlwyd Labordy Cenedlaethol Lawrence Berkeley ym 1931 ac fe'i rheolir gan Brifysgol California ar gyfer Swyddfa Wyddoniaeth Adran Ynni'r Unol Daleithiau. Mae wedi ennill 16 Gwobr Nobel.
Gelwir y deunydd newydd a ddyfeisiwyd gan Labordy Cenedlaethol Lawrence Berkeley yn Rhwymwr Rhyddhau Cyflym. Gellir ailgylchu batris lithiwm-ion a wneir o'r deunydd hwn yn hawdd, maent yn gyfeillgar i'r amgylchedd, ac nid ydynt yn wenwynig. Dim ond eu dadosod a'u rhoi mewn dŵr alcalïaidd sydd angen, a'u hysgwyd yn ysgafn i wahanu'r elfennau gofynnol. Yna, caiff y metelau eu hidlo allan o'r dŵr a'u sychu.
O'i gymharu ag ailgylchu lithiwm-ion cyfredol, sy'n cynnwys rhwygo a malu batris, ac yna hylosgi i wahanu metelau ac elfennau, mae ganddo wenwyndra difrifol a pherfformiad amgylcheddol gwael. Mae'r deunydd newydd fel nos a dydd o'i gymharu.
Ddiwedd mis Medi 2022, dewiswyd y dechnoleg hon fel un o'r 100 technoleg chwyldroadol a ddatblygwyd yn fyd-eang yn 2022 gan Wobrau Ymchwil a Datblygu 100.
Fel y gwyddom, mae batris lithiwm-ion yn cynnwys electrodau positif a negatif, gwahanydd, electrolyt, a deunyddiau strwythurol, ond nid yw sut mae'r cydrannau hyn yn cael eu cyfuno mewn batris lithiwm-ion yn hysbys iawn.
Mewn batris lithiwm-ion, deunydd hanfodol sy'n cynnal strwythur y batri yw'r glud.
Mae'r Rhwymwr Rhyddhau Cyflym newydd a ddarganfuwyd gan ymchwilwyr Labordy Cenedlaethol Lawrence Berkeley wedi'i wneud o asid polyacrylig (PAA) a polyethylen imin (PEI), sy'n gysylltiedig gan fondiau rhwng atomau nitrogen â gwefr bositif mewn PEI ac atomau ocsigen â gwefr negatif mewn PAA.
Pan roddir Rhwymwr Rhyddhau Cyflym mewn dŵr alcalïaidd sy'n cynnwys sodiwm hydrocsid (Na+OH-), mae'r ïonau sodiwm yn sydyn yn mynd i mewn i'r safle gludiog, gan wahanu'r ddau bolymer. Mae'r polymerau sydd wedi gwahanu yn hydoddi i'r hylif, gan ryddhau unrhyw gydrannau electrod sydd wedi'u hymgorffori.
O ran cost, pan gaiff ei ddefnyddio i gynhyrchu electrodau positif a negatif batri lithiwm, mae pris y glud hwn tua un rhan o ddeg o'r ddau a ddefnyddir amlaf.
Amser postio: 25 Ebrill 2023