鋰離子電池回收未來主要的回收技術(shù)有哪些?
鋰離子電池的回收是現(xiàn)如今一個令大家所不能夠忽略的問題,鋰離子電池回收關(guān)乎著環(huán)境、經(jīng)濟的保護開發(fā)。目前的回收技術(shù)有許多種,但并不能夠說是能夠?qū)U舊電池完全回收,這些技術(shù)正加強研發(fā)中。
其中拆解回收和梯級利用是鋰離子電池回收未來主要的回收技術(shù)。
拆解回收,也是目前最主要的方式,一般是有濕法回收、干法回收、生物回收等方式,濕法回收是這當中使用最多、商業(yè)化程度最高。鋰離子電池原材料的提高,回收廢舊電池獲取可再次利用材料,是廠商們最主要的降低成本的途徑。
梯級利用,將原本高性能的鋰離子電池作為儲能電池使用,但高性能鋰離子電池回收成本比一般電池都要高,且需要要求電池的一致性要高,此方式正試運行中,并不完善。
盡管波音787夢想客機和筆記本電腦(2006年)最近報告了鋰離子電池(libs)的電池燃燒問題,但libs目前已成功應用于許多領域。消費電子產(chǎn)品、電動汽車、醫(yī)療設備、太空和軍事部門使用libs作為便攜式電源,而在未來,像詹姆斯·韋伯太空望遠鏡這樣的航天器將使用libs。鋰離子電池技術(shù)在各個領域的快速主導地位的主要原因是,鋰離子電池在重量上具有最高的電存儲容量(一個鋰離子電池單元可以取代兩個鎳氫電池單元)。
此外,鋰離子電池適用于需要高能量密度和功率密度的應用場合,在這方面,鋰離子電池優(yōu)于鉛酸、鎳鎘、鎳金屬氫化物、鎳金屬電池等其他類型的可充電電池。
然而,libs需要在以下方面進行改進:(i)儲存更多的能量并在更長的時間內(nèi)提供更高的功率;(i i)在更短的時間內(nèi)充電;(i i i)具有更長的壽命;(iv)能夠抵抗火災危險。圖1描述了不同應用程序所需的基本lib特性以及需要改進的各自屬性。
目前,有很大的興趣升級現(xiàn)有的libs和改進的性能,并達到電池技術(shù),將允許智能存儲電能。未來智能電網(wǎng)可以為家庭提供24小時不間斷電源,可以通過延長備份時間和減少空間需求來替代當前使用的鉛酸電池系統(tǒng)。隨著新一代libs的出現(xiàn),電動汽車將以更短的充電時間覆蓋更長的距離;移動電話和筆記本電腦預計將在幾分鐘內(nèi)充電,持續(xù)時間更長。
納米技術(shù)有潛力提供下一代電池,特別是鋰離子電池,以可接受的成本提高性能、耐久性和安全性。典型的鋰離子電池由三個主要成分組成:陽極(通常由石墨和其他導電添加劑制成)、陰極(通常為層狀過渡金屬氧化物)和電解質(zhì),鋰離子在充放電循環(huán)期間在陰極和陽極之間穿梭。
在電極上:鋰離子電池的電極,包括陽極和陰極都是由能夠很容易地嵌入鋰離子的材料制成的。電極還應具有高導電性,以便鋰離子電池具有高充電率。使用納米材料作為電極可以加快鋰離子的插層速度,因為納米材料提供了高表面面積和短擴散路徑,從而加快了能量的存儲和傳遞。一個突出的例子是A123鋰離子電池的陰極材料,它使用納米磷酸鐵鋰陰極。研究人員一直試圖通過摻雜金屬來提高磷酸鐵鋰的導電性。
對于中國鋰電池產(chǎn)業(yè)未來的發(fā)展趨勢,報告認為可從四個方面做出預判:
第一,市場規(guī)模將不斷擴大。隨著我國手機、電動車等行業(yè)的快速發(fā)展,市場對鋰電池的需求仍會不斷增長。報告預計,到2024年我國鋰電池行業(yè)市場規(guī)模將超過千億。
第二,鋰電池生產(chǎn)仍將集中東部沿海地區(qū)。未來鋰電池產(chǎn)地格局仍將以廣東、江蘇、福建東部沿海地區(qū)為主,東部以高端鋰電池技術(shù)研發(fā)為主,將基礎鋰電池生產(chǎn)轉(zhuǎn)移到部分中部地區(qū)。
第三,動力領域仍是鋰電池需求最大突破口。在國家政策的驅(qū)動下,新能源汽車有著廣闊的發(fā)展前景,而作為核心部件的動力鋰電池同樣迎來發(fā)展的大好良機。
第四,三元鋰和磷酸鐵鋰電池需求并重。三元鋰電池性能好,磷酸鐵鋰電池價格優(yōu)勢大的現(xiàn)狀在短期內(nèi)仍將存在,未來一段時期二者需求也將持續(xù)存在。
















