リチウム電池のリサイクルの用途は何ですか？

リチウムイオン電池の普及に伴い、リチウムイオン電池の貴金属回収、環境汚染の低減、資源不足の緩和など、社会的・経済的に大きな意義があります。

廃電池には、重金属や廃酸やソーダなどの電解液が大量に含まれています。廃電池から滲出する重金属を自由に廃棄すると、河川、河川、湖、海などの汚染を引き起こし、間接的に人の健康を脅かします。したがって、廃電池のリサイクルと廃棄は、汚染源に対処するだけでなく、資源のリサイクルと再利用も実現します。

現在、パワーセルは主にニッケル水素電池とリチウム電池です。ハイブリッド電池は現在、ニッケル水素材料を使用しています。ただし、ニッケル水素電池の技術的特性の一部はすでに理論上の限界に近づいているため、将来の開発の方向性とは見なされません。相対的に言えば、リチウムイオン電池は、動作電圧が高く、サイズが小さく、メモリー効果がなく、自己放電が小さく、サイクル寿命が長いことで広く認識されています。廃リチウムイオン電池は通常、コバルト5％〜15％、リチウム2％〜7％、ニッケル0.5％〜2％を含み、リサイクル価値は比較的高い。リチウムイオン電池には、ヘキサフルオロリン酸リチウムなどの有毒物質も含まれており、環境や生態系に深刻な汚染を引き起こす可能性があります。コバルト、マンガン、銅などの重金属も、生物学的鎖の蓄積を通じて人体に害を及ぼす可能性があります。リチウムイオン電池の普及に伴い、リチウムイオン電池の貴金属回収、環境汚染の低減、資源不足の緩和など、社会的・経済的に大きな意義があります。

1使用済みリチウムイオン電池の貴重な金属回収技術

1.1乾式技術

乾式法は、リチウムイオン電池の焙焼を減らしてコバルトとアルミニウムを分離し、コバルトとアセチレンブラックを浸出して分離することです。

日本のソニー株式会社と住友金属鉱山株式会社は、使用済みリチウムイオン二次電池からコバルトを回収する技術を共同で研究しました。このプロセスでは、最初にバッテリーを燃焼させ、次に鉄と銅をふるいにかけ、次に残りの粉末を加熱して酸に溶解しました。酸化コバルトは有機溶媒抽出で提案できます[2]そして...

Curl KyoungLee et al。[3]廃リチウムイオン電池は最初に壊れ、次に加熱されて可燃性物質をガスに変え、LiCoO2を残します。恒温槽に硝酸と過酸化水素を加えてLiCoO2を溶解し、CoとLiの浸出率を85％にします。

乾式工程は比較的簡単ですが、エネルギー消費量が多く、電極内の電解液などの成分の燃焼により大気汚染が発生する可能性があります。

1.2ウェットテクノロジー

湿式法は、無機酸溶液を使用して廃電池の各貴重な成分を浸出させ、特定の方法でリサイクルすることです。

リチウムイオン二次電池を80°Cで塩酸で浸出させると、CoとLiの浸出率が99％を超え、続いてPC-288A（2-エチルヘキソホスフェート-モノ-2-エチルヘキシルエーテル）でCoを抽出します。逆抽出後、硫酸コバルトの形で回収された。次に炭酸ナトリウム溶液を加えて炭酸リチウム沈殿物を形成すると、回収率は80％近くになります。

工藤ミスティコ等[5]リチウムイオン電池の正の廃棄物を酸で浸出し、浸出液に両性金属を加え、Co2 + Coを作り、次に両性金属を除去して金属Coを得る。

Wangxiaofeng 6]電極材料を最初に希塩酸に溶解し、次にpH = 4に調整し、アルミニウムの水酸化物を選択的に沈殿させ、次にpHを約10に調整して、コバルトとニッケルがアンモニア錯体を形成します。次に、O2からCo2 +、Ni2 +酸化、溶液をイオン交換樹脂に通し、CoとNiをシュウ酸塩で沈殿させます。

Wufang [7]アルカリ溶解電池材料を使用して、事前にアルミニウムの約90％を除去し、次にH2SO4 + H2O2システムを使用してフィルタースラグを浸出させます。浸出されたフィルターには、Fe2 +、Ca2 +、Mn2 +などの不純物が含まれています。コバルトとリチウムの混合物をP204溶媒で抽出した後、コバルトとリチウムをP507溶媒抽出で分離しました。逆抽出後に硫酸コバルトが得られ、沈殿により炭酸リチウムが回収された。リチウムの一次回収率は76.5％でした。

湿式プロセスのエネルギー消費量も多く、プロセスフローが長く、機器の要件が高く、コストが高く、リソースの回収率が低くなります。

1.3リチウムイオン電池のイオンスクリーニング

2003年、武漢理工大学は、ラムドMn O2イオンふるいを使用して廃リチウムイオン電池からリチウムを分離および回収するための新しい方法を発明し、その年に発明特許を取得しました。手順は次のとおりです。バッテリーを分解してシェルを取り外し、バッテリーコアを塩酸に浸して完全に溶解します。調整システムのPH＆GT; １０、リチウムイオンを含む液体を得るための濾過後。イオンふるいに吸着したリチウムイオンは、ホスファチ-MnO2イオンふるいによって選択的に吸着および分離された。次に、イオンふるいに吸着したリチウムイオンを塩酸で溶出し、蒸発溶出により塩化リチウムを得て、溶離液にNa2CO3を加えた。加熱濃縮後、炭酸リチウムの沈殿が得られた[7]そして...

1.4生物学的浸出プロセス

いわゆる微生物浸出プロセスは、微生物を使用してシステム内の有用な成分を可溶性化合物に変換し、それらを選択的に溶解して金属含有溶液を得、不純物成分から標的成分を分離し、最終的に有用な金属を回収することです[8 ]そして..。

従来のバッテリーリサイクル技術と比較して、バイオリーチングには、インフラストラクチャへの投資が少なく、運用コストが低く、環境への汚染が少ないという利点があります。しかし、これは比較的新しいトピックであり、菌株の選択と培養、浸出条件の制御、金属の生物学的浸出メカニズムなど、解決する必要のある多くの問題があります。

1.5その他の再生可能技術

LiCoO2電極は電気化学的還元技術によってCo2 +に還元できますが、リチウムはLiCoO2の固体構造から放出されるため、他の化学物質の導入が回避され、その後の処理プロセスが複雑になります[9]そして...

D.-S。キムら[10]「溶解-沈殿」のメカニズムに従って、LiCoO2の修復と分離の探索が行われ、LiCoO2材料の修復と分離が同時に行われ、方法は簡単でした。

2廃リチウム電池をリサイクルするための対策と提案

2.1選別とリサイクルのためのバッテリー生産者から始める

バッテリーの生産者は、リサイクルの目的で有害物質の種類と含有量を示すために有害廃棄物を含むバッテリーにマークを付ける必要があります。一方、生産者は、バッテリーの生産プロセスを継続的に改善し、バッテリー内の重金属などの有害成分の含有量を減らす必要があります。

2.2環境保護と意識を促進するためのアドボカシーの増加

現在、廃電池の汚染についての知識は十分ではなく、廃電池を収集する環境保護の意識はまだ形成されていません。近年、使用済み電池のリサイクルが関係部門の注目を集めていますが、指定リサイクルユニットを指定していますが、効果はほとんどありません。したがって、

廃電池のリサイクルの重要性に対する人々の意識を高めるための大きな宣伝、関連するグループや組織は、環境保護に対する人々の社会的責任感を養い、社会全体で良好な環境保護環境を形成するための対応する実践的活動も実施する必要があります。

2.3法規制の改善と健全なマネジメントシステムの確立

低水銀および水銀フリーのバッテリー製品を実現するために、中国はバッテリー管理ポリシーの「水銀フリー乾電池」基準を開発し、関連省庁は「バッテリー水銀含有量の制限に関する規則」を発行しました。これらの規制は、発生源での廃電池の環境汚染を管理する役割を果たします。政府の関連部門はまた、中国の国家条件を満たす行政措置と具体的かつ実行可能な実施規則を策定する必要があります。法律により、生産者と販売者は製品廃棄物をリサイクルする必要があります。同時に、使用済みバッテリーのリサイクルに便利なさまざまな条件を作り出すために、健全なリサイクルシステムをできるだけ早く確立します。

2.4強化された技術研究開発

使用済み電池のリサイクル技術の応用に関する研究を増やし、投資や汚染が少なく、処理効率の高い新技術を開発する必要があります。同時に、電池の生産源からの有害成分の含有量を管理し、環境に優しい二次電池の開発を加速し、電池の無駄を減らします。

将来的には、廃リチウムイオン電池の資源技術はより包括的で成熟するでしょう。廃電池の環境管理を強化し、二次汚染のない低コストの処理技術を開発していきます。同時に、新しいタイプのグリーンで環境に優しいバッテリーを開発し、生産とリサイクルが好循環を形成できるようにします。これは、人々にとって真に有益であり、人々にとって無害であり、自然にとって無害です。

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