1. Masalah polusi setelah mendaur ulang litium besi fosfat
Pasar daur ulang baterai listrik sangat besar, dan menurut lembaga penelitian terkait, total akumulatif baterai listrik yang sudah pensiun di Tiongkok diperkirakan akan mencapai 137,4MWh pada tahun 2025.
Memukau baterai litium besi fosfatsebagai contoh, terdapat dua cara utama untuk mendaur ulang dan memanfaatkan baterai daya yang sudah tidak digunakan lagi: yang pertama adalah pemanfaatan bertingkat, dan yang lainnya adalah pembongkaran dan daur ulang.
Pemanfaatan kaskade mengacu pada penggunaan baterai daya litium besi fosfat dengan sisa kapasitas antara 30% hingga 80% setelah pembongkaran dan rekombinasi, dan menerapkannya pada area dengan kepadatan energi rendah seperti penyimpanan energi.
Pembongkaran dan daur ulang, seperti namanya, mengacu pada pembongkaran baterai daya lithium besi fosfat ketika kapasitas yang tersisa kurang dari 30%, dan pemulihan bahan bakunya, seperti litium, fosfor, dan besi di elektroda positif.
Pembongkaran dan daur ulang baterai lithium-ion dapat mengurangi penambangan bahan mentah baru untuk melindungi lingkungan dan juga memiliki nilai ekonomi yang besar, sehingga sangat mengurangi biaya penambangan, biaya produksi, biaya tenaga kerja, dan biaya tata letak lini produksi.
Fokus pembongkaran dan daur ulang baterai litium-ion terutama terdiri dari langkah-langkah berikut: pertama, mengumpulkan dan mengklasifikasikan limbah baterai litium, kemudian membongkar baterai, dan terakhir memisahkan dan memurnikan logamnya.Setelah pengoperasian, logam dan bahan yang diperoleh kembali dapat digunakan untuk produksi baterai baru atau produk lainnya, sehingga sangat menghemat biaya.
Namun, kini termasuk sekelompok perusahaan daur ulang baterai, seperti anak perusahaan Ningde Times Holding Co., Ltd., Guangdong Bangpu Circular Technology Co., Ltd., semuanya menghadapi masalah pelik: daur ulang baterai akan menghasilkan produk sampingan beracun dan mengeluarkan polutan berbahaya. .Pasar sangat membutuhkan teknologi baru untuk meningkatkan polusi dan toksisitas daur ulang baterai.
2.LBNL menemukan bahan baru untuk mengatasi masalah polusi setelah daur ulang baterai.
Baru-baru ini, Laboratorium Nasional Lawrence Berkeley (LBNL) di Amerika Serikat mengumumkan bahwa mereka telah menemukan material baru yang dapat mendaur ulang limbah baterai lithium-ion hanya dengan air.
Laboratorium Nasional Lawrence Berkeley didirikan pada tahun 1931 dan dikelola oleh Universitas California untuk Kantor Sains Departemen Energi AS.Ia telah memenangkan 16 Hadiah Nobel.
Bahan baru yang ditemukan oleh Laboratorium Nasional Lawrence Berkeley disebut Quick-Release Binder.Baterai lithium-ion yang terbuat dari bahan ini dapat dengan mudah didaur ulang, ramah lingkungan, dan tidak beracun.Mereka hanya perlu dibongkar dan dimasukkan ke dalam air alkali, dan dikocok perlahan untuk memisahkan unsur-unsur yang diperlukan.Kemudian, logam disaring dari air dan dikeringkan.
Dibandingkan dengan daur ulang lithium-ion saat ini, yang melibatkan penghancuran dan penggilingan baterai, diikuti dengan pembakaran untuk pemisahan logam dan elemen, baterai ini memiliki toksisitas yang serius dan kinerja lingkungan yang buruk.Materi baru ini seperti siang dan malam jika dibandingkan.
Pada akhir September 2022, teknologi ini terpilih sebagai salah satu dari 100 teknologi revolusioner yang dikembangkan secara global pada tahun 2022 oleh R&D 100 Awards.
Seperti yang kita ketahui, baterai litium-ion terdiri dari elektroda positif dan negatif, pemisah, elektrolit, dan bahan struktural, namun cara komponen-komponen tersebut digabungkan dalam baterai litium-ion belum banyak diketahui.
Pada baterai litium-ion, bahan penting yang menjaga struktur baterai adalah perekat.
Quick-Release Binder baru yang ditemukan oleh peneliti Lawrence Berkeley National Laboratory terbuat dari asam poliakrilat (PAA) dan polietilen imina (PEI), yang dihubungkan melalui ikatan antara atom nitrogen bermuatan positif di PEI dan atom oksigen bermuatan negatif di PAA.
Ketika Quick-Release Binder ditempatkan dalam air alkali yang mengandung natrium hidroksida (Na+OH-), ion natrium tiba-tiba memasuki tempat perekat, memisahkan kedua polimer.Polimer yang terpisah larut ke dalam cairan, melepaskan komponen elektroda yang tertanam.
Dari segi biaya, bila digunakan untuk memproduksi elektroda positif dan negatif baterai litium, harga perekat ini sekitar sepersepuluh dari dua perekat yang paling umum digunakan.
Waktu posting: 25 April-2023