Завод Светорезерв - производство светотехники, электротехники и металлоконструкций

Экологически чистый метод может снизить затраты на переработку литий-ионных батарей.

Экологически чистый метод может снизить затраты на переработку литий-ионных батарей.

Новый процесс восстановления отработанных катодов до идеального состояния может сделать переработку литий-ионных батарей более экономичной. Процесс, разработанный наноинженерами из Калифорнийского университета в Сан-Диего, более экологически безопасен, чем современные методы; он использует более экологичные ингредиенты, потребляет на 80-90% меньше энергии и выделяет примерно на 75% меньше парниковых газов.

Исследователи подробно рассказывают о своей работе в статье, опубликованной 12 ноября в журнале Joule.

Этот процесс особенно хорошо работает на катодах из фосфата лития-железа, или LFP. Батареи, изготовленные с катодами LFP, менее дороги, чем другие литий-ионные батареи, потому что в них не используются дорогие металлы, такие как кобальт или никель. Батареи LFP также имеют более длительный срок службы и более безопасны. Они широко используются в электроинструментах, электробусах и энергосетях. Они также являются предпочтительным выбором для Tesla Model 3.

«Учитывая эти преимущества, батареи LFP будут иметь конкурентное преимущество перед другими литий-ионными батареями на рынке», - сказал Чжэн Чен, профессор наноинженерии в Калифорнийском университете в Сан-Диего.

Проблема? «Перерабатывать их нерентабельно, - сказал Чен. «Та же дилемма и с пластмассами - материалы дешевые, а методы их восстановления - нет».

Новый процесс переработки, разработанный Ченом и его командой, может снизить эти затраты. Он работает при низких температурах (от 60 до 80 C) и давлении окружающей среды, что делает его менее энергоемким, чем другие методы. Кроме того, используемые в нем химические вещества - соль лития, азот, вода и лимонная кислота - недороги и безвредны.

«Весь процесс регенерации проходит в очень безопасных условиях, поэтому нам не нужны какие-либо специальные меры предосторожности или специальное оборудование. Вот почему мы можем сделать это настолько дешевым для переработки батарей», - сказал первый автор Панпан Сюй, постдокторский исследователь в Chen's. лаборатория.

Сначала исследователи задействовали коммерческие LFP-ячейки до тех пор, пока они не потеряли половину своей емкости хранения энергии. Они разобрали элементы, собрали катодные порошки и погрузили их в раствор, содержащий соль лития и лимонную кислоту. Затем промывали раствор водой, сушили порошки и нагревали.

Исследователи сделали новые катоды из порошков и протестировали их как в монетных ячейках, так и в карманных ячейках. Их электрохимические характеристики, химический состав и структура были полностью восстановлены до исходного состояния.

Во время цикла батареи катод претерпевает два основных структурных изменения, которые вызывают снижение его характеристик. Первый - это потеря ионов лития, в результате чего в структуре катода образуются пустые места, называемые вакансиями. Другой возникает, когда ионы железа и лития меняют точки в кристаллической структуре. Когда это происходит, они не могут легко переключиться обратно, поэтому ионы лития захватываются и больше не могут циклически проходить через батарею.

Этот процесс восстанавливает структуру катода, пополняя запасы ионов лития и позволяя ионам железа и лития легко вернуться на свои исходные места. Последнее достигается с помощью лимонной кислоты, которая действует как восстанавливающий агент - вещество, которое отдает электрон другому веществу. Лимонная кислота передает электроны ионам железа, делая их менее заряженными. Это сводит к минимуму силы электронного отталкивания, которые препятствуют перемещению ионов железа обратно в их исходные места в кристаллической структуре, а также высвобождает ионы лития обратно в циркуляцию.

Хотя общие затраты на энергию этого процесса переработки ниже, исследователи говорят, что необходимы дальнейшие исследования логистики сбора, транспортировки и обращения с большими партиями батарей.

«Следующая задача - выяснить, как оптимизировать эту логистику», - сказал Чен. «И это приблизит этот процесс переработки к промышленному применению».

Поделиться:

Видео о Заводе Светорезерв:


Вопросы, отзывы, комментарии (0)

Нет комментариев

Добавить комментарий

Пожалуйста, оцените!

Читайте также:

Велодин Лидар объявляет итоги первого квартала 2020 года публичной компании

II-VI Объединенные отчеты за первый квартал 2021 финансового года Результаты за первый квартал 2021 финансового года II-VI Объединенные отчеты за перв

OSRAM созывает внеочередное общее собрание, на котором утверждаются права контроля и соглашение о передаче прибыли и убытков для АПП

Hannstar приобретает заводы и оборудование HannsTouch за 2,7 млрд тайваньских долларов для развертывания мини- / микро-светодиодов

Навигация по минному полю: патентный анализ ключевых мини-светодиодных технологий

Magna объявляет результаты за третий квартал 2020 года

Технология спектрального зондирования AMS, выбранная специалистом по оптической метрологии ELDIM для профессионального быстрого тестирования на COVID-

Ushio выпустит новый лазерный диод 400 мВт (CW) 404 нм в декабре 2020 года

Лучший голландский футбольный клуб, с которым будет сотрудничать Signify для установки системы дезинфекции UVC

Samsung Display отправляет 100 инженеров в Индию для ускорения строительства заводов по производству OLED-модулей

Широкополосный ИК-светодиод мощностью 74 мВт для телефонной спектроскопии

Черный корпус увеличивает отношение сигнал / шум фотодиода

CMOS-датчик изображения с глобальным затвором для машинного зрения

Cree продает светодиодный бизнес, чтобы сосредоточиться на устройствах и материалах из SiC и GaN

Предупреждающие огни со звуком

Общегосударственная инициатива по сокращению дорожно-транспортных происшествий с помощью экологически чистых технологий интеллектуального автономного

Nanoleaf представляет лампы HomeKit Essentials и Lightstrip

Интернет на основе светового луча Project Taara коммерчески развернут в Африке

Зеркальная гитара Infinity, украшенная светодиодами, осветит ваш день

Hannstar приобретает HannsTouch для развертывания Mini / Micro LED

Сверхбыстрые лазерные эксперименты открывают путь к лучшим промышленным катализаторам

Система без электроэнергии использует испарение, чтобы предметы оставались прохладными

Превращение тепла в электроэнергию с помощью эффективного органического термоэлектрического материала

Гигантский шаг к применению антиферромагнитных материалов

Прототип топливомера для орбиты

Определение микроскопического механизма комбайнов вибрационной энергии

Сверхбыстрые полимерные модуляторы, способные выдерживать тепло

Простой метод производства высокопроизводительных литий-селеновых батарей

Обоснование использования органических циклов Ренкина в рекуперации отработанного тепла

Катализируем мир с нулевым выбросом углерода за счет сбора энергии из живых клеток

Время нового состояния вещества в высокотемпературных сверхпроводниках

Новые экологически чистые материалы могут привести в действие умные устройства, использующие рассеянный свет

Два человека делятся своими крупными победами в приложении фэнтези-футбол, выбирает CES

Система потолочной плитки Ori от Focal Point приглашает специалистов исследовать возвышенный акустический ландшафт

Новый All Jack ™ для повышения производительности при установке деталей

Полностью настраиваемые центры нагрузки ACS / Uni-Fab с предварительной разводкой экономят время, труд и хранение

Eureka представляет звукопоглощающий кулон Quadrant

Кайлер Кил из Encore Wire проехал 500 миль за "Bike for the Light"

Kris-Tech Wire нанимает 4 новых региональных лидера продаж

История пандемии в свете

Исследование Университета Кобе и Ушио: отфильтрованный УФ-С 222 нм как метод дезинфекции

Исследование in vitro показало, что отфильтрованный вдали от ультрафиолетового излучения C эффективно инактивирует вирус COVID

Гэри Тротт из Acuity о дезинфекции с помощью фильтров дальнего ультрафиолетового излучения

Примета Времени: наше место для занятий йогой выбирает дезинфекцию видимым светом

ALA, NEMA и UL объединились, чтобы предложить руководство по УФ-безопасности

LightingEurope призывает к внедрению УФ-C

Падение продаж сегмента освещения LSI на 28%

Расходы на строительство продолжают снижаться

5 главных вопросов: трансформация рынка освещения

Личность архитектора

Подписка на новости

Контактная информация - Светотехнический Завод Светорезерв

    ООО "Светорезерв" 2003-2020 - Светодиодные лампы, светильники и опоры и мачты освещения. Веб-сайт не является основанием для предъявления претензий и рекламаций, информация является ознакомительной. Технические характеристики товаров могут отличаться от указанных на сайте. Производитель и(или) продавец оставляет за собой право в любой момент, без обязательного извещения, вносить изменения в комплектацию, дизайн и характеристики, не ухудшающие качество товара. Все данные, в том числе цвет, форма, функции товара приведены для справки. Фактические характеристики продукта могут отличаться и будут указаны в счете на оплату.