Wie recycelt man Lithiumbatterien?

In der Neuzeit ist das Phänomen des Recyclings aufgrund seiner positiven Auswirkungen auf den Planeten Erde weit verbreitet. Die technologische Welt erleichtert dem menschlichen Leben viel, kostet aber gleichzeitig die Natur viel. Batterien in dieser Hinsicht werden als die Hauptsubstanz angesehen, die Motoren, Maschinen und anderen elektrischen und chemischen Geräten hilft. Es ist jedoch sehr wichtig, diese Energiepakete ordnungsgemäß zu recyceln, um das Risiko negativer Auswirkungen auf die Umwelt auszuschließen.

Prinzip des Recyclings von Lithium-Ionen-Batterien

Lithium-Ionen-Batterien werden üblicherweise in Mobiltelefonen, Fahrzeugen, Elektrogeräten und intelligenten technologischen Geräten verwendet. Diese Lithium-Ionen-Batterien bestehen ursprünglich aus verschiedenen Komponenten, von denen eine Kobalt ist. Außerdem wird sie aufgrund ihrer Batterievorteile auch aus Kohlenstoffkomponenten gemischt. Die Batterie enthält eine Mischung aus Komponenten wie Nickel, Mangan, Kobalt und Lithium.

Die Lithium-Ionen-Batterien wurden so hergestellt, dass sie sicher recycelt werden können. Nach dem Recycling werden die aus der Batterie gewonnenen Materialien auf dem freien Markt jedoch teurer. Beim Recycling der Lithium-Ionen-Batterien sollten bestimmte Grundsätze beachtet werden.

Eines ist zunächst das Abfallaufbereitungsprinzip, während das zweite ein metallurgischer Prozess ist, der physikalische Konditionierungsvorgänge erfordert. Der Anteil des erfolgreichen Recyclings liegt bei rund 80%, wobei der Anteil des hydrometallurgischen CO2-Recyclingprozesses recht gering ist. Nach den Grundsätzen ist der Recyclingprozess mit vielen einzigartigen chemischen Methoden der Ausfällung verbunden, die es tatsächlich ermöglichen, die Komponenten der Batterie gut zu extrahieren und so die Batterien von den Herstellern wiederzuverwenden.

Methoden zum Recycling von Lithium-Ionen-Batterien

Da die Nachfrage nach Lithium-Ionen-Batterien auf dem Markt steigt, findet der Recyclingprozess auch an mehreren Orten auf der Welt statt. Es gibt verschiedene Methoden zur Extraktion von Lithium-Ionen-Batterien, die von verschiedenen Branchen verwendet werden. Das von mehreren Unternehmen in China angewandte Verfahren ist jedoch einfach und kostengünstig als andere. Das Standardverfahren zum Recycling von Lithium-Ionen-Batterien erfordert das Zerkleinern und Einschmelzen der Batterien. Sie lösen sie weiter in Säure. Das Endprodukt basiert auf den Bestandteilen der Metalle, aus denen die Batterie hergestellt wird, wie Mangan, Lithium und Nickel usw. Diese Methode erfordert viel Energie und beeinträchtigt damit auch die wichtigste Komponente, die Kathode . Nach den neuen Untersuchungen zu den Recyclingmethoden von Lithium-Ionen-Batterien hat sich jedoch herausgestellt, dass eine neue Art des Recyclings von Batterien Herstellern und Unternehmen noch mehr helfen kann.

Bei dieser Methode verfolgte der Wissenschaftler eine Strategie, um die kommerzielle Lithiumzelle zu recyceln, bis sie den größten Teil ihrer energiespeicherkapazität verloren hatten. Danach trennten sie die wichtige Komponente der Kathode von der Aluminiumfolie und gossen diese Kathode in eine heiße Lithiumsalzmischung. Der Zweck besteht darin, die Pulverform einer Kathode zu extrahieren, die sie erhalten, sobald die Mischung getrocknet ist. Der letzte Schritt besteht darin, diese auf 800 ° C zu erwärmen, gefolgt von der Methode, die Substanzen langsam und allmählich abzukühlen.

Dieser Prozess hilft tatsächlich dabei, die Komponente der Ordnungszahl der Kathode wiederherzustellen, was sehr wichtig ist. Danach setzen sie erneut Lithiumionen ein. All dieses Verfahren verbraucht fast die Hälfte der Zeit und Energie, die die Hersteller früher in das Radfahren von Lithium-Ionen-Batterien investiert haben. Die Wissenschaftler testeten die neuen Batteriezellen mit einer wiederaufbereiteten Kathodenbatterie und es war erstaunlich, dass beide Batterien die gleiche Menge an Energieentladung zeigten, die Batterielebensdauer gleich war sowie die Ladezeit. Die Ergebnisse dieser Forschung wurden in der Zeitschrift Green Chemistry veröffentlicht

Es gibt auch andere Unternehmen auf dem Markt, die eine ähnliche „Direktrecyclingmethode“ anwenden, aber alle Prozesse einer Recycling-Lithium-Ionen-Batterie unterscheiden sich geringfügig voneinander.

Das System des Recyclings von Lithium-Ionen-Batterien

Das System beinhaltet das Recycling von Lithium-Ionen-Batterien ist aufgrund der chemischen Kombinationen, die zur Herstellung der Batterie verwendet werden, komplex. Die Zusammensetzung und Zersetzung der Lithiumbatterie umfasst beide Methoden bestimmter chemischer und physikalischer Kombinationen. Laut dem renommierten Institute of Electric Power wird in jüngsten Unternehmen festgestellt, dass Lithiumbatterien kostengünstiger und einfacher zu recyceln sind, indem die Anzahl der wertvollen Elemente aus der Batteriezusammensetzung verringert wird.

Heutzutage wird die Blei-Säure (ein Bestandteil der Batterie) laut Experten zu 98 Prozent recycelt. Lithium-Ionen haben jedoch unterschiedliche chemische Eigenschaften. Daher ist das von Lithiumbatterien verbrauchte Energieniveau unterschiedlich und fortgeschritten, und es werden Investitionen und revolutionäre Maßnahmen ergriffen, um das maximale Niveau des Nutzens in Bezug auf die von Lithiumionenbatterien erzeugte Energie zu erreichen. Der Grund für die Preiserhöhung einer der Grundkomponenten der Lithiumbatterie; Kobalt ist von 32.500 USD im Jahr 2017 auf 81.000 USD im März 2018 gestiegen. Laut der Chemistry Society hat sich die Zusammensetzung der Lithium-Ionen-Batterie durch die Reduzierung der Kobaltmenge geändert. Die Idee wurde ursprünglich auch von Elon Musk gebilligt. Eine seiner Aussagen basiert auf der Eliminierung von Kobalt aus den Batterien, die er in Tesla Cars und anderen wiederaufladbaren Batterien verwendet hat.

Dies hält die Batterien billig und die Recyclingmethode ist auch für die Hersteller einfacher. Der Nachteil hierbei ist der geringere Anreiz für die Recycler, da wichtige und wertvolle Elemente, aus denen Lithium-Ionen-Batterien hergestellt wurden, nicht verfügbar sind. Es ist jedoch wichtig, die Investoren zu betrachten, die nach den Änderungen in der Zusammensetzung der Lithium-Ionen-Batterie einen minimalen Gewinn erzielen.