Էլեկտրոդների վերամշակում – Բարձր արդյունավետություն ուլտրաձայնային շերտազատմամբ

Էլեկտրոդների ուլտրաձայնային շերտազատումը թույլ է տալիս վայրկյանների ընթացքում վերականգնել ակտիվ նյութերը, ինչպիսիք են լիթիումը, նիկելը, մանգանը, կոբալտը և այլն: Այսպիսով, էլեկտրոդների ուլտրաձայնային շերտազատումը դարձնում է մարտկոցներից բազմակի օգտագործման նյութերի վերականգնումը ավելի արագ, կանաչ և զգալիորեն պակաս էներգատար: Հետազոտությունն արդեն ապացուցել է, որ ուլտրաձայնային շերտազատումը կարող է 100 անգամ ավելի արագ լինել, քան սովորական վերամշակման մեթոդները:

Ուլտրաձայնային հզորությունը բարելավում է էլեկտրոդներից ակտիվ նյութերի վերականգնումը

Էլեկտրոդների ուլտրաձայնային շերտազատումն առաջարկում է ակտիվ նյութերի և փայլաթիթեղի վերականգնման արագ, արդյունավետ և կայուն մոտեցում: Էլեկտրոդի այս մասերը արժեքավոր նյութեր են, որոնք կարող են կրկին օգտագործվել նոր մարտկոցների արտադրության համար։ Ուլտրաձայնային շերտազատումը ոչ միայն զգալիորեն ավելի էներգաարդյունավետ է, քան հիդրոմետալուրգիական և պիրոմետալուրգիական վերամշակման գործընթացները, դրանք նաև ստացվում են ավելի բարձր մաքրության նյութերում:

Ուլտրաձայնային էլեկտրոդների շերտազատման առավելությունները

  • Արագ (ավարտվում է վայրկյանների ընթացքում)
  • Հեշտ իրագործելի
  • Հարմարելի է էլեկտրոդների չափերին
  • Էկոլոգիապես մաքուր
  • Տնտեսական
  • Անվտանգ
«Ուլտրաձայնային սարք

Ուլտրաձայնային էլեկտրոդների շերտազատում մարտկոցների վերամշակման համար

Տեղեկատվության պահանջ





Բարձր հզորության ուլտրաձայնային ալիքները օգտագործվում են մարտկոցի էլեկտրոդներից ակտիվ նյութերը վերականգնելու համար: Էլեկտրոդների ուլտրաձայնային շերտազատումը դարձնում է մարտկոցներից բազմակի օգտագործման նյութերի վերականգնումը ավելի արագ, կանաչ և զգալիորեն ավելի քիչ էներգատար:

Ուլտրաձայնային պրոցեսոր sonotrode-ով էլեկտրոդների շերտազատման համար: Էլեկտրոդների ուլտրաձայնային շերտազատումը դարձնում է մարտկոցներից բազմակի օգտագործման նյութերի վերականգնումը ավելի արագ, կանաչ և զգալիորեն ավելի քիչ էներգատար:

Մարտկոցների վերամշակում. էլեկտրոդների բաժանում և շերտազատում

Լիթիումի իոնային մարտկոցի (LIB) վերամշակման նպատակն է վերականգնել արժեքավոր նյութերը: Էլեկտրոդները պարունակում են թանկարժեք և հազվագյուտ նյութեր, ինչպիսիք են լիթիումը, նիկելը, մանգանը, կոբալտը և այլն, որոնք կարող են արդյունավետ կերպով վերականգնվել՝ օգտագործելով շարունակական ուլտրաձայնային շերտազատման գործընթացը: Ուլտրաձայնային պրոցեսորները, որոնք հագեցած են զոնդով (sonotrode) կարող են ստեղծել ինտենսիվ ամպլիտուդներ: Լայնությունը փոխանցում է ուլտրաձայնային ալիքները հեղուկ միջավայրի մեջ (օրինակ՝ լուծիչ բաղնիք), որտեղ բարձր ճնշման/ցածր ճնշման փոփոխվող ցիկլերի պատճառով առաջանում են րոպեական վակուումային փուչիկներ։ Այս վակուումային փուչիկները աճում են մի քանի ցիկլերի ընթացքում, մինչև հասնեն այնպիսի չափի, որով նրանք չեն կարող այլ էներգիա կլանել: Այս պահին փուչիկները ուժգին պայթում են: Պղպջակների պայթյունը տեղական մակարդակում առաջացնում է էներգիայի բարձր խիտ միջավայր՝ մինչև 280 մ/վ արագությամբ հեղուկ շիթերով, ինտենսիվ տուրբուլենտներով, շատ բարձր ջերմաստիճաններով (մոտ 5000K), ճնշումներով (մոտ 2000 ատմ) և համապատասխանաբար ջերմաստիճանի և ճնշման տարբերությամբ:
Ուլտրաձայնային եղանակով առաջացած պղպջակների պայթյունի այս երևույթը հայտնի է ակուստիկ կավիտացիան: Ակուստիկ կավիտացիայի հետևանքները հեռացնում են ակտիվ նյութի կոմպոզիտային թաղանթը փայլաթիթեղի հոսանքի կոլեկտորից, որը երկու կողմից պատված է կոմպոզիտային թաղանթով: Ակտիվ նյութը հիմնականում պարունակում է լիթիումի մանգան օքսիդի (LMO) և լիթիումի նիկելի մանգան կոբալտի օքսիդի (LiNiMnCoO2 կամ NMC) փոշի խառնուրդ, ինչպես նաև ածխածնի սև՝ որպես հաղորդիչ հավելում։
Ուլտրաձայնային շերտազատման մեխանիզմը հիմնված է ֆիզիկական ուժերի վրա, որոնք ունակ են կոտրել մոլեկուլային կապերը: Ուլտրաձայնային հզորության ինտենսիվության պատճառով հաճախ ավելի մեղմ լուծիչները բավական են փայլաթիթեղից կամ ընթացիկ կոլեկտորից ակտիվ նյութի շերտերը հեռացնելու համար: Այսպիսով, էլեկտրոդի ուլտրաձայնային շերտազատումն ավելի արագ է, էկոլոգիապես մաքուր և զգալիորեն ավելի քիչ էներգատար:

Բարձր ինտենսիվության ուլտրաձայնային աշխատանքը զգալիորեն բարելավում է էլեկտրոդների շերտազատման գործընթացը և ստացվում է բարձրորակ ակտիվ նյութեր, որոնք կարող են կրկին օգտագործվել նոր մարտկոցների արտադրության համար:

Սկանավորող էլեկտրոնային մանրադիտակի (SEM) պատկերներ, որոնք ցույց են տալիս էլեկտրոդի ակտիվ նյութի մորֆոլոգիական փոփոխությունները ուլտրաձայնային շերտազատման ժամանակ: Բոլոր նկարներն արվել են 5000x խոշորացումով և 10 կՎ գրգռման էներգիայով: ա) կաթոդային նյութի նախնական շերտազատում, բ) շերտազատված կաթոդային ակտիվ նյութ, գ) անոդային նյութի նախնական շերտազատում և դ) շերտազատված անոդ նյութ:
(ուսումնասիրություն և նկարներ. Lei et al., 2021)

Մարտկոցի մանրացումն ընդդեմ էլեկտրոդի բաժանման

Ակտիվ նյութի վերականգնման համար օգտագործվում են կամ ջրային կամ օրգանական լուծիչներ՝ մետաղական փայլաթիթեղը, պոլիմերային կապակցիչը և/կամ ակտիվ նյութը լուծելու համար: Գործընթացի ձևավորումը և հոսքը զգալիորեն ազդում են նյութի վերականգնման վերջնական արդյունքի վրա: Ավանդական մարտկոցի վերամշակման գործընթացը ներառում է մարտկոցի մոդուլների մանրացումը: Այնուամենայնիվ, մանրացված բաղադրիչները դժվար է բաժանել առանձին բաղադրիչների: Մանրացված զանգվածից ակտիվ/արժեքավոր նյութ ստանալու համար պահանջում է բարդ մշակում։ Վերականգնված ակտիվ նյութերը կրկին օգտագործելու համար անհրաժեշտ է մաքրության որոշակի աստիճան: Մանրացված մարտկոցների զանգվածից բարձր մաքուր նյութերի դուրսբերումը ներառում է բարդ գործընթացներ, կոշտ լուծիչներ և, հետևաբար, թանկ է: Ուլտրաձայնային տարրալվացումը հաջողությամբ օգտագործվում է մանրացված լիթիումի իոնային մարտկոցներից ակտիվ նյութերի վերականգնման արդյունքները ուժեղացնելու և ուժեղացնելու համար:
Որպես ավանդական մանրացման այլընտրանքային գործընթաց, էլեկտրոդների բաժանումը ցուցադրվել է որպես մարտկոցների վերամշակման արդյունավետ գործընթաց, որը կարող է զգալիորեն բարելավել ստացված նյութերի մաքրությունը: Էլեկտրոդների բաժանման գործընթացի համար մարտկոցը ապամոնտաժվում է իր հիմնական բաղադրիչների մեջ: Քանի որ էլեկտրոդները պարունակում են արժեքավոր նյութի ամենամեծ բաժինը, էլեկտրոդը առանձնացվում և քիմիապես մշակվում է, որպեսզի լուծարվեն ակտիվ նյութերը (լիթիում, նիկել, մանգան, կոբալտ…) ծածկված փայլաթիթեղից կամ ընթացիկ կոլեկտորից: Ultrasonication-ը հայտնի է ակուստիկ կավիտացիայի հետևանքով առաջացած իր ինտենսիվ ազդեցություններով: Սոնոմեխանիկական ուժերը բավականաչափ տատանում և կտրում են ակտիվ նյութերը հեռացնելու համար, որոնք շերտավորվում են փայլաթիթեղի վրա: (Ծածկված փայլաթիթեղի կառուցվածքը նման է սենդվիչի, կենտրոնում գտնվող փայլաթիթեղը և արտաքին մակերեսը կառուցված ակտիվ նյութի շերտը):
էլեկտրոդների բաժանումը ավելի կենսունակ տարբերակ կդարձնի, քան մանրացումը, երբ այն օգտագործվում է ինքնավար ապամոնտաժման հետ համատեղ, ինչը թույլ է տալիս ավելի մաքուր թափոնների հոսքեր և ավելի մեծ արժեք պահպանել մատակարարման մեջ:

Ուլտրաձայնային պրոցեսոր UIP2000hdT (2000 վտ) մարտկոցի էլեկտրոդների շերտազատման համար: Ուլտրաձայնային շերտազատումը բարձր արդյունավետ մեթոդ է ակտիվ նյութի վերականգնման համար:

The ultrasonicator UIP2000hdT 2000 վտ հզորությամբ հզոր պրոցեսոր է էլեկտրոդների շերտազատման համար, որը դարձնում է մարտկոցների վերամշակումն ավելի արագ, արդյունավետ և շրջակա միջավայրի համար բարենպաստ:

Տեղեկատվության պահանջ





Ուլտրաձայնային Sonotrodes էլեկտրոդների շերտազատման համար

Էլեկտրոդի փայլաթիթեղից ակտիվ նյութերը հեռացնելու համար անհրաժեշտ ամպլիտուդով հատուկ սոնոտրոդներ մատչելի են: Քանի որ ակուստիկ կավիտացիայի ինտենսիվությունը նվազում է սոնոտրոդի և էլեկտրոդի միջև հեռավորության մեծացման հետ, սոնոտրոդի և էլեկտրոդի միջև շարունակաբար միատեսակ հեռավորությունը բարենպաստ է: Սա նշանակում է, որ էլեկտրոդի թերթիկը պետք է սերտորեն տեղափոխվի սոնոտրոդի ծայրի տակ, որտեղ ճնշման ալիքներն ուժեղ են և կավիտացիայի խտությունը՝ բարձր: Հատուկ սոնոտրոդներով, որոնք առաջարկում են ավելի լայն լայնություն, քան ստանդարտ գլանաձև ուլտրաձայնային զոնդը, Hielscher Ultrasonics-ն առաջարկում է արդյունավետ լուծում էլեկտրական մեքենաներից էլեկտրոդների թերթերի միասնական շերտազատման համար: Օրինակ, էլեկտրոդները, որոնք օգտագործվում են քսակ բջջային էլեկտրական մեքենաների (EV) մարտկոցներում, սովորաբար ունեն մոտավոր լայնություն: 20 սմ. Նույն լայնության սոնոտրոդը հավասարաչափ փոխանցում է ակուստիկ կավիտացիան ամբողջ էլեկտրոդի մակերեսին: Այսպիսով, վայրկյանների ընթացքում ակտիվ նյութի շերտերն ազատվում են լուծիչի մեջ և կարող են արդյունահանվել և մաքրվել փոշու մեջ: Այս փոշին կարող է կրկին օգտագործվել նոր մարտկոցների արտադրության համար։
Մեծ Բրիտանիայի Ֆարադեյ ինստիտուտի հետազոտական թիմը հայտնում է, որ ակտիվ նյութի շերտերի հեռացումը LIB էլեկտրոդից կարող է ավարտվել 10 վայրկյանից պակաս ժամանակում, երբ էլեկտրոդը գտնվում է անմիջապես բարձր հզորության սոնոտրոդի տակ (1000-ից 2000 Վտ, օրինակ. UIP1000hdT կամ UIP2000hdT): Ուլտրաձայնային բուժման ընթացքում ակտիվ նյութերի և ընթացիկ կոլեկտորների միջև կպչուն կապերը կոտրվում են, որպեսզի հետագա մաքրման քայլում հնարավոր լինի վերականգնել անձեռնմխելի ընթացիկ կոլեկտորը և փոշիացված ակտիվ նյութը:

Ultrasonication-ը կոտրում է մոլեկուլային կապերը և հեշտացնում է մարտկոցների վերամշակման ընթացքում մարտկոցների վերականգնումը:

Պատկերներ, որոնք ցույց են տալիս ուլտրաձայնի ազդեցությունը հետևի մասում. ա) լիթիումի իոնային մարտկոցի անոդ թերթիկի վրա և բ) լիթիումիոն մարտկոցի կաթոդի թերթիկի վրա։ Անոդը շերտազատվել է 0,05 M կիտրոնաթթվի լուծույթում; կաթոդը շերտազատվել է 0,1 Մ NaOH լուծույթում: Sonotrode-ն ուներ 20 մմ տրամագծով, 120 Վտ/սմ2 հզորության ինտենսիվությամբ, որը կիրառվում էր 3 վայրկյանում, սոնոտրոդից 2,5 մմ հեռավորության վրա: Նմուշի չափը 3 սմ x 3 սմ էր:
(ուսումնասիրություն և նկարներ. Lei et al., 2021)

Ուլտրաձայնային սարքեր էլեկտրոդների շերտազատման համար

Hielscher Ultrasonics-ը նախագծում, արտադրում և տարածում է բարձր արդյունավետության ուլտրաձայնային պրոցեսորներ, որոնք աշխատում են 20 կՀց տիրույթում: Hielscher ուլտրաձայնային’ Արդյունաբերական ուլտրաձայնային սարքերը բարձր հզորության ուլտրաձայնային պրոցեսորներ են, որոնք կարող են ապահովել շատ բարձր ամպլիտուդներ պահանջկոտ ծրագրերի համար: Մինչև 200 մկմ ամպլիտուդները հեշտությամբ կարող են շարունակաբար աշխատել 24/7 աշխատանքի ընթացքում: Նույնիսկ ավելի բարձր ամպլիտուդների համար մատչելի են հարմարեցված ուլտրաձայնային սոնոտրոդներ: Էլեկտրոդների շարունակական շերտազատման գործընթացի համար Hielscher-ն առաջարկում է մի շարք ստանդարտ, ինչպես նաև հարմարեցված սոնոտրոդներ: Սոնոտրոդի չափը կարող է հարմարեցվել էլեկտրոդի նյութի չափին և լայնությանը, դրանով իսկ թիրախավորելով գործընթացի օպտիմալ պայմանները բարձր թողունակության և գերազանց վերականգնման համար:

Կապ մեզ հետ | / Հարցրեք մեզ!

Հարցրեք ավելին

Խնդրում ենք օգտագործել ստորև բերված ձևը `ուլտրաձայնային պրոցեսորների, ծրագրերի և գնի վերաբերյալ լրացուցիչ տեղեկություններ ստանալու համար: Մենք ուրախ կլինենք ձեզ հետ քննարկել ձեր գործընթացը և առաջարկել ձեզ ուլտրաձայնային համակարգ, որը բավարարում է ձեր պահանջները:









Խնդրում ենք նկատի ունենալ մեր Գաղտնիության քաղաքականություն,




Գրականություն / Հղումներ

Ուլտրաձայնային շերտազատումը վերականգնում է ակտիվ նյութերը ծախսված էլեկտրոդներից վայրկյանների ընթացքում:

Նկարում պատկերված է պղնձե փայլաթիթեղ, որից մի քանի վայրկյանում ուլտրաձայնային մշակման միջոցով հեռացվել են գրաֆիտի և ակտիվ նյութի շերտերը։ Վերականգնված բաղադրիչները գտնվում են բարձր մաքրության լուծույթում, և ստացված ընթացիկ կոլեկտորը մաքուր պղինձ է:
(Պատկեր և ուսումնասիրություն. Ֆարադեյ հաստատություն, Բիրմինգհեմի համալսարան, Լեսթերի համալսարան)


Ուլտրաձայնային բարձր կտրվածքային հոմոգենիզատորները օգտագործվում են լաբորատոր, նստարանային, փորձնական և արդյունաբերական մշակման մեջ:

Hielscher Ultrasonics- ը արտադրում է բարձրորակ ուլտրաձայնային համասեռացուցիչներ `լաբորատոր, պիլոտային և արդյունաբերական մասշտաբով ծրագրերը խառնելու, ցրելու, էմուլգացման և արդյունահանման համար:


Բարձր արդյունավետության ուլտրաձայնային! Hielscher-ի արտադրանքի տեսականին ընդգրկում է ամբողջ սպեկտրը՝ կոմպակտ լաբորատոր ուլտրաձայնային սարքից մինչև նստարանային վերին ագրեգատներից մինչև ամբողջական արդյունաբերական ուլտրաձայնային համակարգեր:

Hielscher Ultrasonics- ը արտադրում է բարձրորակ ուլտրաձայնային հոմոգենացնողներից ` Լաբորատորիա դեպի արդյունաբերական չափը