ულტრაბგერითი ლითიუმის Ion ბატარეების გადამუშავება

• ელექტრულ მანქანებში გამოყენებული ლითიუმ-იონური ბატარეები ახლა მოდის მასობრივ ბაზარზე და მასთან ერთად უნდა განვითარდეს გადამუშავების შესაძლებლობები.
• ულტრაბგერითი გაყვანა არის ეფექტური, გარემოსდაცვითი ტექნოლოგია ისეთი ლითონის აღსადგენად, როგორებიცაა Li, Mg, Co, Ni და Li-Ion ბატარეები.
• Hielscher- ის სამრეწველო ულტრაბგერითი სისტემები leaching განაცხადების საიმედო და ძლიერი და მარტივად შეიძლება ინტეგრირებული არსებული გადამუშავება მცენარეები.

ლითიუმ-იონის ბატარეების გადამუშავება

Lithium-Ion ბატარეები ფართოდ გამოიყენება ელექტრო სატრანსპორტო საშუალებებით (EV), ლაპტოპებითა და მობილური ტელეფონებით. ეს იმას ნიშნავს, რომ დახარჯული ლითიუმ-იონური ბატარეები ნარჩენების მართვისა და გადამუშავების შესახებ მიმდინარე გამოწვევაა. ბატარეები არის მთავარი საფასური მძღოლისთვის, და მათი განთავსება ძვირია. გარემოსდაცვითი და ეკონომიკური ასპექტები დახურული გადამუშავების მარყუჟისთვის, რადგან ბატარეის ნარჩენები შეიცავს მნიშვნელოვან მასალებს და ხელს უწყობს ლითიუმ-იონის ბატარეების დამზადების ნახშირბადის კვალი.
Li-Ion ბატარეების გადამუშავება იზრდება წარმატებული მრეწველობის სექტორში, რათა უზრუნველყოს იშვიათი დედამიწის ლითონებისა და სხვა ბატარეის კომპონენტების სამომავლო ხელმისაწვდომობა და სამთო გარემოს ხარჯების შემცირება.

სამრეწველო ულტრაბგერითი ლაშქრობა

ლითონის კობალტის ოქსიდის ბატარეების (მაგ. ლაპტოპები, სმარტფონებისა და სხვა) რეციკლირების პროცესების, ასევე კომპლექსური ლითიუმ-ნიკელი-მანგანუმის-კობალტის ბატარეების (მაგ. ელექტრო სატრანსპორტო საშუალებების) რეციკლირების პროცესების გამოყენება.
მაღალი სიმძლავრის ულტრაბგერითი კარგად ცნობილია ქიმიური სითხეებისა და მტვრის გადამუშავების შესაძლებლობისთვის, რათა გაუმჯობესდეს მასობრივი გადატანა და დაიწყოს ქიმიური რეაქციები.
ულტრაბგერითი სიმძლავრის ინტენსიური ეფექტები ეფუძნება აკუსტიკური კვატაციის ფენომენს. მაღალი დენის ულტრაბგერითი სითხეების / slurries ერთად, ალტერნატიული დაბალი წნევის და მაღალი წნევის ტალღების სითხეების წარმოქმნის მცირე ვაკუუმი ბუშტები. მცირე ვაკუუმი voids იზრდება სხვადასხვა დაბალი წნევის / მაღალი წნევის ციკლის სანამ implode ძალადობრივად. ჩამონტაჟებული ვაკუუმური ბუშტები შეიძლება ჩაითვალოს მიკრორექტორებად, რომელშიც ტემპერატურა 5000 კ-მდეა, 1000 სანტიმეტრამდე ზეწოლა და გათბობის და გაგრილების ტემპერატურა 10^-10 მოხდეს. უფრო მეტიც, ძლიერი ჰიდროდინამიკური მყარი ძალები და თხევადი გამანადგურებლები 280 მ / წმ სიჩქარითაა გამოყოფილი. ეს უკიდურესი პირობები აკუსტიკური კვატაციის დროს ქმნის განსაკუთრებულ ფიზიკურ და ქიმიურ პირობებს სხვა ცივ სითხეებში და ქმნის სასარგებლო გარემო ქიმიური რეაქციებისათვის (Sonochemistry).

Ultrasonically გენერირებული cavitation შეიძლება გამოიწვიოს თერმოლიზის solutes ასევე ფორმირების უაღრესად რეაქტიული რადიკალების და რეაგენტები, როგორიცაა თავისუფალი რადიკალების, ჰიდროქსიდი იონები (• OH,) hydronium (H₃O +) და ა.შ., რაც უზრუნველყოფს საგანგებო რეაქციულ პირობებს თხევადი სახით ისე, რომ რეაქციის მაჩვენებელი მნიშვნელოვნად გაიზარდა. მყარი ნაწილაკები, როგორიცაა ნაწილაკები დაჩქარებული თხევადი გამანადგურებლების მიერ და ხორციელდება interparticular შეჯახების და აბრაზიული აქტივობის ზედაპირის ზრდა და ამით მასობრივი გადატანა.
დიდი უპირატესობა ულტრაბგერითი leaching და ლითონის აღდგენა არის ზუსტი კონტროლი პროცესი პარამეტრების როგორიცაა ამპლიტუდის, წნევის და ტემპერატურა. ეს პარამეტრი საშუალებას იძლევა რეაქციის პირობების რეგულირება პროცესის საშუალო და მიზნობრივი გამომუშავების შესაბამისად. გარდა ამისა, ულტრაბგერითი leaching ამოშლის კი პატარა ლითონის ნაწილაკების საწყისი სუბსტრატს, ხოლო შენარჩუნების microstructures. გაუმჯობესებული ლითონის აღდგენა გამოწვეულია ულტრაბგერითი რეაქტიული ზედაპირების შექმნაზე, რეაქციის სიჩქარით და გაუმჯობესებული მასობრივი ტრანსპორტით. Sonication პროცესები შეიძლება ოპტიმიზირებულ იქნას ყოველი პარამეტრის ზეგავლენით და ამიტომ არა მხოლოდ ძალიან ეფექტურია, არამედ ასევე მაღალი ენერგოეფექტური.
მისი ზუსტი პარამეტრი კონტროლისა და ენერგოეფექტურობის უზრუნველყოფს ულტრაბგერითი leaching ხელსაყრელი და excelling ტექნიკა – განსაკუთრებით მაშინ, როცა შედარებით რთული მჟავა გაჟონვა და ჩელსი ტექნიკა.

ულტრაბგერითი აღდგენა LiCoO₂ საწყისი ფასი Lithium-Ion ბატარეები

Ultrasonication ეხმარება reductive leaching და ქიმიური precipitation, რომლებიც გამოიყენება ფეხზე Li როგორც Li₂CO₃ და Co როგორც Co (OH)₂ ნარჩენების ლითიუმ-იონის ბატარეებიდან.
Zhang et al. (2014) ანგარიშს წარმატებით აღდგენა LiCoO₂ გამოყენებით ულტრაბგერითი reactor. 600 მლ-იანი ხსნარის მოსამზადებლად, ისინი 10 ლიგას გაუქმებდნენ₂ ფხვნილი ბეიკერში და დასძინა 2.0mol / L of LiOH გადაწყვეტა, რომლებიც შერეული.
ნარევი იქნა გადაყვანილი ულტრაბგერითი დასხივებისა და საინიციატივო მოწყობილობის დაწყებისთანავე, საყრდენი მოწყობილობა ინახებოდა რეაქციის კონტეინერის ინტერიერში. ეს იყო მწვავე 120 ° C და შემდეგ ულტრაბგერითი მოწყობილობა იყო მითითებული 800W და ულტრაბგერითი რეჟიმში აქცია იყო pulsed მოვალეობა ციკლი 5 წ. ON / 2sec OFF. ულტრაბგერითი დასხივება გამოყენებული იქნა 6 საათისთვის და შემდეგ რეაქციის ნარევი გაცივდა ოთახის ტემპერატურაზე. მყარი ნარჩენები სარეცხი წყლით რამდენჯერმე გარეცხილია და 80 სმ-ზე გამუდმებული წონის განმავლობაში ხმელი. მიღებული ნიმუში შეგროვდა შემდგომი ტესტირებისა და ბატარეის წარმოებისთვის. პირველი ციკლის სიმძლავრის მოცულობა შეადგენს 134.2mAh / g და გამოყოფის მოცულობა შეადგენს 133,5 მჰ / გ. პირველად ბრალდებით და შესრულების ეფექტურობა იყო 99.5%. 40 ციკლის შემდეგ, ჩატვირთვის მოცულობა ჯერ კიდევ 132.9 მჰ / გ. (ჟანგ და სხვები 2014)

ულტრაბგერითი გაჟონვა ორგანული მჟავებით, როგორიცაა ლიმონმჟავა არა მხოლოდ ეფექტურია, არამედ ეკოლოგიურად. კვლევამ აჩვენა, რომ კო-ლი-ის ლიკი უფრო ეფექტურია ლიმონმჟავასთან შედარებით, ვიდრე არაორგანული მჟავებით₂ისე₄ და HCl. ლითიუმ-იონების ბატარეებიდან მიღებული 96% -ზე მეტი კოაური და 100% ლი. ის ფაქტი, რომ ორგანული მჟავები, როგორიცაა ლიმონმჟავას და ძმარმჟავას, არის იაფი და ბიოდეგრადირებადი, ხელს უწყობს შემდგომი ეკონომიური და გარემოსდაცვითი უპირატესობები.

მაღალი დენის სამრეწველო Ultrasonics

Hielscher Ultrasonics არის თქვენი ხანგრძლივი გამოცდილი მიმწოდებელი მაღალეფექტური და საიმედო ულტრაბგერითი სისტემებისათვის, რომლებიც საჭიროებენ ნარჩენების ლითონების ლიკვიდაციას. ლილ-იონების ბატარეების რეპროდუცირებისათვის ლითონების მოპოვება, როგორიცაა კობალტი, ლითიუმი, ნიკელი და მანგანუმი, ძლიერი და ძლიერი ულტრაბგერითი სისტემები აუცილებელია. Hielscher Ultrasonics’ სამრეწველო ობიექტები, როგორიცაა UIP4000hdT (4kW), UIP10000 (10kW) და UIP16000 (16kW) არის ყველაზე ძლიერი და ძლიერი მაღალი ხარისხის ულტრაბგერითი სისტემები ბაზარზე. ყველა ჩვენი სამრეწველო ობიექტი შეიძლება განუწყვეტლივ აწარმოებდეს 24/7 ოპერაციის 200 მმ-მდე მაღალი გაფართოებით. კიდევ უფრო მაღალი ამპლიტუდისთვის, მორგებული ულტრაბგერითი sonotrodes ხელმისაწვდომია. Hielscher- ის ულტრაბგერითი აპარატის სიმტკიცე საშუალებას იძლევა 24/7 ოპერაცია მძიმე მოვალეობათა და მოითხოვს გარემოში. Hielscher აწვდის სპეციალურ სინოტოდებს და მაღალ ტემპერატურებზე, ზეწოლას და კოროზიულ სითხეებს. ეს ქმნის ჩვენს სამრეწველო ultrasonicators ყველაზე შესაფერისი ექსტრაქციული მეტალურგიის ტექნიკა, მაგ. Hydrometallurgical მკურნალობა.

ქვემოთ მოყვანილი ცხრილი გაძლევთ ჩვენს ულტრასონისტების სავარაუდო დამუშავების შესაძლებლობებს:

ლიტერატურა / ლიტერატურა

• გოლმოჰამდაძე რ., რაშჩი ფ., ვაჰიდი ე. (2017): ლითიუმის და კობალტის აღდგენა დახარჯული ლითიუმ-იონის ბატარეებიდან ორგანული მჟავების გამოყენებით: პროცესის ოპტიმიზაცია და კინეტიკური ასპექტები. ნარჩენების მართვა 64, 2017. 244-254.
• შინი ს-მ .; ლი დ-ვ .; ვანგ ჯ-პე (2018): ნიკელის ნანოზირებული ფხვნილი ლინიოდან გაყალბება₂ საწყისი ფასი Lithium-Ion Battery. ლითონები 8, 2018.
• Zhang Z., He W., Li G., Xia J., Hu H., Huang J. (2014): Ultrasonic-assisted Hydrothermal განახლება LiCoO₂ ეხლა Spent Lithium-Ion ბატარეის კათოდური. Int. ჯ. ელექტროჭემი. მეცნიერება., 9 (2014). 3691-3700.
• Zhang Z., He W., Li G., Xia J., Hu H., Huang J., Shengbo Z. (2014): ლითიუმის კობალტის ოქსიდის მასალის აღდგენა Spent Lithium-Ion Batteries- ის კათოდურიდან. ECS ელექტროქიმია წერილები, 3 (6), 2014. A58-A61.

---

---