锂离子电池商业化的重要设备,为多个行业提供低碳能源存储解决方案。最后他们的使用寿命,恢复他们的材料可以提高资源的可持续性,一篇论文发表在《收藏亚博网站下载亚博网站下载诉讼从锂离子电池石墨的恢复进行了探讨。
研究:评估的石墨和金属分离浮选回收的锂离子电池。图片来源:petrmalinak / Shuterstock.com
锂离子电池的发展
全球转向碳中立和摆脱对化石燃料的依赖的步伐加快。最近的国际协议,如COP26结晶需要大幅削减排放二氧化碳的过程和技术和实现技术,可以填补这一缺口的能量收集和存储。
锂离子电池已成为先驱在技术发展和需求部门预计将继续增长,因为运输行业的低排放和零排放的车辆。市场预测显示复合年增长率从2020年到2026年的15%。
全球电动汽车市场预计同期增长47%。据IMARC集团电动汽车行业2020年全球出货245万台。
垃圾和可回收性问题
然而,随着电动汽车锂离子电池行业的增长是一个古老的问题:浪费。花了锂离子电池的回收速度在2013 - 2014年1900吨,65000吨在欧洲。
粒度分布。图片来源:杨,X et al .,诉讼材料亚博网站下载
电池包含许多商业上重要的材料。亚博网站下载当前的主要目标为复苏pyro-metallurgical过程是钴、镍和锰。收回锂作为负极活性材料的一部分。亚博网站下载铜、铁、铝回收通过物理力学过程,如磁选。
目前石墨是不认为是在许多回收策略,主要是迷失在恢复过程。然而,石墨复苏从循环经济的角度对电池行业很重要,因为它是一个经济上重要的材料,可以增加后续金属回收的效率。
恢复和回收的锂离子电池的石墨
最近,已经有越来越多的研究集中在锂离子电池石墨的复苏。复苏的方法,研究了石墨碎电池材料的选择性浮选,热或化学预处理的材料。亚博网站下载石墨和lithium-containing金属氧化物显示良好的浮动性由于存在的有机粘结剂,如聚偏二氟乙烯作为涂料使用。
复苏的铜、镍、有限公司铝、锰、超大的质量分数与收益率和C。图片来源:杨,X et al .,诉讼材料亚博网站下载
直接浮选黑弥撒(BM)材料的不选择性分离石墨,镍,锰,然而,和铜。去除有机涂层在上市之前,热疗法如烤或热解已经应用,这是非常有效的。
这项研究在亚博网站下载材料学报》调查的效率用浮选方法分离石墨阴极活性材料包含元素如镍、钴、锰、铝。亚博网站下载研究探讨了焙烧在350 - 450年的有效性oC在浮选方法分离效率。
方法和分析结果
在锂离子电池黑色质量从回收设备材料采购。50公斤BM粉碎材料样本分成500克样品进行分析和测试工作。这些样本被渗进各种分数和与光谱仪的化学成分进行了分析。碳内容都由一个单独的进程。样本烤30分钟。
化学分析的结果显示有显著的主要元素浓度样本中的铝、铜、钴、镍、锰、和碳。粗分数包含更多的铜和铝,而细分数包含更多的镍、锰、钴。所有的分数显示相当甚至碳分布。
矿物学分析演示了一个复杂的成分,但石墨和四个lithium-containing金属氧化物占92 - 94%的金额。
不同孔径被用来筛样品分类的内容。焙烧技术的结果显示优越的分离效率之间的碳和金属元素在大英博物馆。焙烧温度也影响了浮选和分离效率,与高温阻碍浮选。最佳的焙烧温度是400年被发现oC。
反向散射的电子图像细分数−0.25毫米。图片来源:杨,X et al .,诉讼材料亚博网站下载
未来
通过检查石墨浮选和分离过程的复苏,这项研究发表在背后的团队亚博网站下载材料学报》表明焙烧治疗显著提高了回收率从锂离子电池废黑色材料。
本研究提供的信息可以通知未来增长恢复商业效率的重要材料从废电池,否则会浪费,提高电池工业的可持续性和减少所需的资源来满足日益增长的全球需求锂离子电池在汽车工业等行业。亚博网站下载
进一步的阅读
杨,X, Torpa & Karenlampi K (2021)评估的石墨和金属分离浮选回收的锂离子电池(在线)亚博网站下载材料学报》5:1 | mdpi.com。可以在:https://www.mdpi.com/2673-4605/5/1/30/htm
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