1. Isu pencemaran selepas mengitar semula litium besi fosfat
Pasaran kitar semula bateri kuasa adalah sangat besar, dan menurut institusi penyelidikan yang berkaitan, jumlah terkumpul bateri kuasa yang telah bersara di China dijangka mencapai 137.4MWh menjelang 2025.
Mengambil bateri litium besi fosfatSebagai contoh, terdapat dua cara utama untuk mengitar semula dan menggunakan bateri kuasa bersara yang berkaitan: satu ialah penggunaan lata, dan yang satu lagi ialah pembongkaran dan kitar semula.
Penggunaan lata merujuk kepada penggunaan bateri kuasa litium besi fosfat dengan kapasiti baki antara 30% hingga 80% selepas pembongkaran dan penggabungan semula, dan menggunakannya pada kawasan ketumpatan tenaga rendah seperti penyimpanan tenaga.
Pembongkaran dan kitar semula, seperti namanya, merujuk kepada pembongkaran bateri kuasa litium besi fosfat apabila kapasiti yang tinggal kurang daripada 30%, dan pemulihan bahan mentahnya, seperti litium, fosforus dan besi dalam elektrod positif.
Pembongkaran dan kitar semula bateri litium-ion dapat mengurangkan perlombongan bahan mentah baharu untuk melindungi alam sekitar dan juga mempunyai nilai ekonomi yang hebat, sekali gus mengurangkan kos perlombongan, kos pembuatan, kos buruh dan kos susun atur barisan pengeluaran dengan ketara.
Tumpuan pembongkaran dan kitar semula bateri litium-ion terutamanya terdiri daripada langkah-langkah berikut: pertama, kumpulkan dan kelaskan bateri litium buangan, kemudian bongkar bateri, dan akhirnya asingkan dan haluskan logam. Selepas operasi, logam dan bahan yang diperoleh semula boleh digunakan untuk pengeluaran bateri baharu atau produk lain, sekali gus menjimatkan kos dengan ketara.
Walau bagaimanapun, kini termasuk sekumpulan syarikat kitar semula bateri, seperti anak syarikat Ningde Times Holding Co., Ltd., Guangdong Bangpu Circular Technology Co., Ltd., semuanya menghadapi isu pelik: kitar semula bateri akan menghasilkan produk sampingan toksik dan mengeluarkan bahan pencemar berbahaya. Pasaran amat memerlukan teknologi baharu untuk meningkatkan pencemaran dan ketoksikan kitar semula bateri.
2.LBNL menemui bahan baharu untuk menyelesaikan masalah pencemaran selepas kitar semula bateri.
Baru-baru ini, Makmal Kebangsaan Lawrence Berkeley (LBNL) di Amerika Syarikat mengumumkan bahawa mereka telah menemui bahan baharu yang boleh mengitar semula bateri litium-ion terbuang hanya dengan air.
Makmal Kebangsaan Lawrence Berkeley ditubuhkan pada tahun 1931 dan diuruskan oleh Universiti California untuk Pejabat Sains Jabatan Tenaga AS. Ia telah memenangi 16 Hadiah Nobel.
Bahan baharu yang dicipta oleh Makmal Kebangsaan Lawrence Berkeley dipanggil Pengikat Pelepasan Pantas. Bateri litium-ion yang diperbuat daripada bahan ini boleh dikitar semula dengan mudah, mesra alam dan tidak toksik. Ia hanya perlu dibongkar dan dimasukkan ke dalam air alkali, dan digoncang perlahan-lahan untuk mengasingkan unsur-unsur yang diperlukan. Kemudian, logam ditapis keluar dari air dan dikeringkan.
Berbanding dengan kitar semula litium-ion semasa, yang melibatkan penghancuran dan pengisaran bateri, diikuti dengan pembakaran untuk pemisahan logam dan unsur, ia mempunyai ketoksikan yang serius dan prestasi alam sekitar yang buruk. Bahan baharu ini umpama siang dan malam jika dibandingkan.
Pada akhir September 2022, teknologi ini telah dipilih sebagai salah satu daripada 100 teknologi revolusioner yang dibangunkan secara global pada tahun 2022 oleh Anugerah R&D 100.
Seperti yang kita ketahui, bateri litium-ion terdiri daripada elektrod positif dan negatif, pemisah, elektrolit dan bahan struktur, tetapi bagaimana komponen ini digabungkan dalam bateri litium-ion masih belum diketahui dengan jelas.
Dalam bateri litium-ion, bahan penting yang mengekalkan struktur bateri ialah pelekat.
Pengikat Pelepasan Pantas baharu yang ditemui oleh penyelidik Makmal Kebangsaan Lawrence Berkeley diperbuat daripada asid poliakrilik (PAA) dan polietilena imina (PEI), yang dihubungkan oleh ikatan antara atom nitrogen bercas positif dalam PEI dan atom oksigen bercas negatif dalam PAA.
Apabila Pengikat Pelepasan Pantas diletakkan di dalam air alkali yang mengandungi natrium hidroksida (Na+OH-), ion natrium tiba-tiba memasuki tapak pelekat, memisahkan kedua-dua polimer. Polimer yang dipisahkan larut ke dalam cecair, melepaskan sebarang komponen elektrod yang terbenam.
Dari segi kos, apabila digunakan untuk mengeluarkan elektrod positif dan negatif bateri litium, harga pelekat ini adalah kira-kira satu persepuluh daripada dua yang paling biasa digunakan.
Masa siaran: 25-Apr-2023