リチウムイオン電池の生産汚染

リチウムイオン電池は、再生可能エネルギー源で業界を牽引するための堅牢な電力ソリューションを提供する技術革命の現在の顔であると見なされています。セルには、低電力の電子機器から大規模なパワーマシンや発明に至るまで、幅広い用途があります。スマートフォンやラップトップなどの標準的でわかりやすい家電製品から、電気自動車や飛行機などの電化機械まで、リチウムイオン電池は未来の作品の設計に大きな影響を与えてきました。

さまざまな専門家や科学者による計り知れない研究により、バッテリー技術を強化するためのプラットフォームが提供されているため、非常に信頼性が高くなっています。すぐにそのアプリケーションは巨大であり、生命そのものをサポートすることで人類に奉仕することを目的としています。しかし、この技術は、ライフサービスがまだ不十分で高コストであるにもかかわらず、依然としていくつかの安全上の懸念を引き起こしています。

リチウムイオン電池は環境にやさしいですか？

リチウムは地球から抽出され、他の資源とは異なり、取得するために破壊的なプロセスを必要としません。ブリニー、地下の池、太陽の蒸発などによるリチウムの採掘方法は、自然環境への影響を最小限に抑えます。しかし、科学者たちは、徹底的な調査の結果、プロセスをアップグレードし続けているため、残りの影響を排除することを望んでいます。

リチウムイオン電池の処理に関連する手順は、代替エネルギー源として使用される多くの化石燃料よりもはるかに環境に優しいです。それらの効率のために、セルはそれらの前任者より長く続く傾向があり、したがって、リサイクルされることが少なくなります。したがって、リチウム電池は環境に優しいと考えられています。進行中の開発の進歩により、それらはまもなく最も愛されているグリーンエネルギー源になります。

リチウムは電池用にどのように製造されていますか？

しばらくの間、リチウムの生産は、リチア雲母、葉長石、スポジュメンなどの鉱石を原料として使用されてきました。しかしながら、そのような鉱石からのリチウムの抽出は、リチウム元素を含むブラインからの金属鉱石の抽出と比較して、かなり費用がかかることが証明されている。特定の硬い岩からリチウム金属を抽出するコストは、通常の塩水からそれを生成する場合の2倍になるように伝播されます。

したがって、溶解したリチウム塩の濃度を含む地下埋蔵量であるサラブラインなどのより良い代替案が検討されます。サラールは、採掘できるそのような金属からの乾燥した湖底の表面と呼ぶことができます。当初、リチウムはブライン、粘土、スポジュメンから処理されますが、技術が進化し続けるにつれて、新しく高度な処理方法が出現します。

ブラインからのリチウムの処理

ブラインからリチウムを抽出するには、いくつかのプロセスを実行する必要があります。まず、塩分濃度の高い水を、一定期間にわたって一連の蒸発法を使用してサラールの表面に汲み上げる必要があります。したがって、降雨量が非常に少ない高地では塩水が自然に発生するため、太陽熱蒸発が最適な手順です。これはそれを塩の沈殿の理想的で費用効果の高い方法にします。

蒸発池内の塩化リチウムが最適な濃度レベルに達すると、目的の溶液が産業プラントにポンプで送られ、そこで抽出およびろ過プロセスが行われます。これらの手順は、溶液を精製し、マグネシウムまたはホウ素の特性を排除することを目的としています。得られた精製液はソーダ灰で処理し、炭酸リチウムを沈殿させ、ろ過・乾燥し、輸送の準備をします。

最終生成物である炭酸リチウムは、純粋なリチウム金属の処理における主要な化合物である安定した白色粉末と見なされます。処理後に残った過剰な残留ブラインは、さらなる抽出プロセスを容易にするためにサラにポンプで戻されます。

リチウムフォームクレイの処理

粘土からリチウムを抽出するには、指定された選択された原材料の性質に応じて選択するさまざまな手法が必要です。しかし、粘土は、費用効果の高いリチウムの抽出源に関してはその信頼性を証明できていないため、商業規模で利用されていません。粘土からリチウムを抽出する手順は次のとおりです。

・水熱処理

・分解

・硫酸塩焙煎水浸出

・アルカリ性焙煎水浸出

・塩化物焙煎水浸出

・酸ベーキング水浸出

・複数試薬の焙煎水浸出

リシア輝石からのリチウムの処理

抽出は、デクリプテーションと呼ばれるプロセスで始まります。このプロセスでは、鉱石をロータリーキルンで粉砕および加熱して、リチウムの結晶相をアルファからベータに変更します。この手順により、金属で利用可能なリチウムをナトリウムミネラルに置き換えることができます。次に、得られた濃縮物を冷却し、後で粉末状に粉砕してから、最終的に硫酸と混合し、もう一度焙煎する。次に、濃縮された溶液は高度なフィルターシステムでろ過され、沈殿が生じ、カルシウムとマグネシウムが排出されます。

リシア輝石の堆積物はブラインよりもリチウム濃度が高い可能性がありますが、大量のエネルギーを消費するため、抽出プロセスはコストがかかる傾向があります。抽出に必要な材料もかなり多く、より高度であるため、高額な予算にも貢献しています。これらは、スポジュメンからリチウムを処理すると、ブラインと比較して年間の生産量がはるかに少なくなる理由のいくつかです。最終生成物はソーダ灰と混合され、それによって炭酸リチウムを結晶化し、それは加熱され、濾過され、そして純粋な状態として乾燥される。

プロセスに基づく結論

上記のリチウム法の処理から結論できることは、ブラインからの金属の抽出は費用効果が高いかもしれないが、それも遅いということです。これは、自然の太陽蒸発には長い時間がかかるためです。スポジュメンからのリチウムの除去は費用がかかりますが、最速の方法としても役立ちます。技術が進歩するにつれて、地熱や溶媒抽出などのリチウム金属を処理する新しい技術が研究されています。ただし、これらの方法は、商業規模で使用するには決定的すぎます。

リチウムイオン電池の製造工程を改善するには？

高度なロボットおよびエンジニアリングソリューションによる技術革新の採用は、バッテリーのより優れたモジュールと設計の作成に役立ちます。自動化とデジタル化により、セルの効率がさらに向上し、発生するコストを削減しながら、製造プロセスで新たな高みに到達できます。

最終的な考え

リチウムの生産はテクノロジー業界で革命的な変化を遂げ、メーカーは環境に配慮しながら低コストで効率を上げるために手を差し伸べています。この進歩は、私たちの明るい未来に電力を供給するための強力なエネルギーソリューションの地図にリチウムイオン電池を置くことを証明するでしょう。