Reciclaje electrodos – Ma'alob eficiente yéetel delaminación ultrasónica

Le delaminación ultrasónica ti' electrodos Cha' u recuperar materiales activos bey litio, níquel, manganeso, cobalto, etc. wa segundos. Tune', le delaminación ultrasónica ti' electrodos ku beetik u recuperación materiales reutilizables ti' le baterías bixake' asab rápida, k'áax yéetel significativamente bey intensiva ti' energía. Le investigación ts'o'ok u demostrado ti' le delaminación ultrasónica u páajtal u 100 Óoxten asab rápida u le kaambalilo'ob ti' reciclaje convencionales.

Power Ultrasound Improves Recovery of Active Materials from Electrodes

Ultrasonically-assited delamination of electrodes offers a rapid, efficient, and sustainable approach recovering active materials and the foil. These parts of the electrode are valuable materials, which can be reused for the manufacturing of new batteries. Ultrasonic delamination is not only significantly more energy-efficient than hydrometallurgical and pyrometallurgical recycling processes, they also yield in materials of higher purity.

Ventajas le delaminación ultrasónica u electrodos

  • Séeba'an (completado wa segundos).
  • Chéen ch'a'abil u implementar
  • Adaptable u tamaños u electrodos
  • Respetuoso yéetel ka'a jeets'
  • Económico
  • yantio'ob
"Ultrasonido

Delaminación electrodos u ultrasonido utia'al u reciclaje baterías

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Le ondas ultrasonido ka'anal potencia u utilizan utia'al recuperar materiales activos u electrodos le batería. Le delaminación ultrasónica ti' electrodos ku beetik u recuperación materiales reutilizables ti' le baterías bixake' asab rápida, k'áax yéetel significativamente bey intensiva ti' energía.

Procesador ultrasónico yéetel sonotrodo utia'al u delaminación electrodos. Le delaminación ultrasónica ti' electrodos ku beetik u recuperación materiales reutilizables ti' le baterías bixake' asab rápida, k'áax yéetel significativamente bey intensiva ti' energía.

Battery Recycling: Electrode Separation and Delamination

Le reciclaje baterías iones litio (LIB) ti' bix objetivo recuperar materiales valiosos. Le electrodos ya'alik materiales preciosos yéetel raros bey litio, níquel, manganeso, cobalto, etc., ba'ax ku páajtal recuperar u kin tuukul eficiente yo'osal jump'éel tuukula' delaminación ultrasónica u continua. Le procesadores ultrasónicos equipados yéetel juntúul sonda (sonotrodo) páajtal u crear amplitudes intensas. Le amplitud transmite ondas ultrasonido chúumuk líquido (je'ebix, wichkíil disolvente), tu'ux debido a ciclos alternos u ka'anal presión leti' baja presión surgen burbujas vacío diminutas. Táan a burbujas u vacío nuuktalo'ob ichil jump'éel pocos ciclos, tak ka alcanzan jump'éel Buka'aj le ma' táan u béeytal múuch'ik asab energía. Ti' le ch'aaj, le burbujas implosionan violentamente. Le implosión burbujas genera localmente jump'éel kúuchil chen ma'alob denso ti' energía yéetel chooj ta'an líquido tak 280 m leti' Guatemala mina'an u yotocho'ob u velocidad, turbulencias intensas, temperaturas jach altas (aprox. 5,000 K'uj), presiones (aprox. 2,000atm) yéetel, tu consecuencia diferenciales temperatura yéetel presión.
Le Uláak ba'al implosión ku burbujas inducida tumen ultrasonidos u leti'e', k'ajolo'on bey cavitación acústica. Le táanil le cavitación acústica eliminan le cha'ana' tu'ux yaan u xooko'obo' activo ti' le colector sáasilo' lámina, yaan recubierto je'el matech yéetel le cha'ana' tu'ux yaan. Le xooko'obo' activo ku taasik chuunil laat'a'an jump'éel mezcla óxido manganeso litio (LMO) yéetel óxido cobalto manganeso litio níquel (LiNiMnCoO2 wa NMC), bey negro buuts' bey aditivo conductor.
Le meyaj delaminación ultrasónica ku basa muuk' meyajtbilo',, capaces u jaatik K'aanan moleculares. Debido a u intensidad le ultrasonido potencia, tu menudo le disolventes asab suaves le kuxlaken utia'al tselik le capas xooko'obo' activo ti' le lámina wa le colector sáasilo'.. Tune', le delaminación ultrasónica ti' le electrodo jach asab rápida, respetuosa yéetel ka'a jeets' yéetel significativamente bey intensiva ti' energía.

Le ultrasonicación ka'anal intensidad mejora significativamente le tuukula' delaminación le electrodos ka yaantal materiales activos u ka'anal calidad, ba'ax ku páajtal reutilizar utia'al u producción baterías túumben.

Máak microscopía electrónica ti' barrido (SEM) ku muestran le cambios morfológicos ti' le xooko'obo' activo ti' le electrodo paach le delaminación ultrasónica. Tuláakal máak j-bino'ob u tomadas yéetel juntúul aumento 5000x yéetel juntúul energía excitación 10 kV. (u) predelaminación le xooko'obo' catódico, b) xooko'obo' activo catódico delaminado, c) predelaminación le xooko'obo' delodo yéetel Mulix) material delodo delaminado.
(xook yéetel máak: Lei et ti' le., 2021).

Trituración u batería vs. separación electrodos

Utia'al u recuperación le xooko'obo' activo ku utilizan disolventes acuosos jump'éel orgánicos utia'al u disolver le lámina metálica, le aglutinante polímero yéetel leti' wa le xooko'obo' activo. Le diseño le tuukula' yéetel le flujo influyen significativamente ti' le resultado final ti' le recuperación le. Le tuukula' xíiw u reciclaje baterías implica trituración módulos batería. Ba'ale' le componentes triturados le talam u separar ti' componentes individuales. K'a'abet jump'éel procesamiento complejo tia'al xooko'obo' activo leti' valioso ti' le juuch'o' triturada. Utia'al u reutilizar le materiales activos recuperados, k'a'abet jump'éel jaaj grado pureza. Le recuperación materiales ma'alob puros u granel baterías trituradas implica procesos complejos, solventes agresivos yéetel, tune', ko'oj. Le lixiviación ultrasónica ku meyajtiko'ob belal yo'osal intensificar yéetel ma'alo'obkíinsiko'ob ya'ala'al máaxo'ob máano'ob le recuperación xooko'obo' activo ti' le baterías iones ti' litio trituradas.
Bey tuukula' alternativo ti' le trituración xíiw, le separación electrodos u ts'o'ok demostrado bey juntúul tuukula' xoknáalo'obo' u reciclaje u baterías u páajtal ma'alo'obkíinsiko'ob significativamente u pureza le materiales obtenidos. Utia'al le tuukula' separación electrodos, le batería ku desmonta ti' u componentes k'ajle'. Dado ti' le electrodos ya'alik asab tu'ux xooko'obo' valioso, le electrodo ku separa yéetel lela' químicamente utia'al u disolver le materiales activos (litio, níquel, manganeso, cobalto...) ti' le lámina recubierta wa ti' le colector sáasilo'.. Le ultrasonicación Jach ma'alob conocida tumen u intensos táanil causados tumen le cavitación acústica. Le muuk' sonomecánicas aplican suficiente oscilación yéetel cizallamiento utia'al tselik le materiales activos, ba'ax ku ts'áabal yóok'ol tu capas yóok'ol le lámina. (Ba'ax jump'éel lámina recubierta le similar ti' jump'éel sándwich, le lámina ichil le najil yéetel le capa xooko'obo' activo mentmilo' le superficie exterior).
Le separación electrodos sería jump'éel opción asab viable u le trituración, le kéen ku meyaj yéetel le desmontaje autónomo, ba'ax ku cha'antik flujos residuos asab puros yéetel asab ken ku ti' le suministro.

Procesador ultrasónico UIP2000hdT (2000 vatios) utia'al u delaminación electrodos batería. Le delaminación ultrasónica jach jump'éel método ma'alob eficiente utia'al u recuperación xooko'obo' activo.

Le ultrasonicador UIP2000hdT Leti' jump'éel potente procesador 2000 vatios utia'al u delaminación electrodos yéetel ku beetik u le reciclaje baterías bixake' asab séeba'an, asab eficiente yéetel asab respetuoso yéetel ka'a jeets'.

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Sonotrodos ultrasónicos utia'al u delaminación electrodos

Special sonotrodes delivering the required amplitude to remove the active materials from the electrode foil are readily available. As the intensity of acoustic cavitation decreases with increasing distance between sonotrode and electrode, a continuously uniform distance between sonotrode and electrode is favourable. This means, the electrode sheet should be moved closely beneath the sonotrode tip, where pressure waves are strong and cavitation density is high. With special sonotrodes offering a broader width than the standard cylindrical ultrasonic probe, Hielscher Ultrasonics offers an efficient solution for uniform delamination of electrode sheets from electric vehicles. For instance, electrodes used in pouch cell electric vehicle (EV) batteries have typically a width of approx. 20 cm. A sonotrode of the same width transmits acoustic cavitation uniformly at the whole electrode surface. Thereby, within seconds the layers of active material is released into the solvent and can be extracted and purified into powder. This powder can be reused for the production of new batteries.
Le nu'ukulil investigación le molayil Faraday ti' le Reino Unido informa u eliminación le capas xooko'obo' activo ti' le electrodo LIB ku páajtal chukbesik ti' bey u 10 Chúunul ken u electrodo Kula'an Jun yáanal jump'éel sonotrodo ka'anal potencia (1000 u 2000 W, je'ebix. UIP1000hdT o UIP2000hdT). Ichil u Ts'a'akal ultrasónico, le uniones adhesivas ichil le materiales activos yéetel le colectores sáasilo' u rompen utia'al u ti' jump'éel paso purificación posterior u pajtal recuperar jump'éel colector sáasilo' intacto yéetel xooko'obo' activo tu lu'umil.

Le ultrasonicación pa' le K'aanan moleculares ka facilita recuperación materiales sctive ti' le reciclaje baterías.

Máak ku muestran u efecto le ultrasonido tu posterior: u) u le' ánodo batería iones litio yéetel b) u le' u cátodo le batería iones litio. K'iin bin u deslaminado ti' jump'éel solución ácido cítrico 0,05 M; le cátodo bin u deslaminado ti' jump'éel solución 0,1 M NaOH. Le sonotrodo yaan ka'ach 20 mm metros, yéetel juntúul intensidad potencia u 120 W leti' cm2 aplicada ichil 3 segundos, u 2,5 mm le sonotrodo. Le Buka'aj le muestra bin u 3 cm x 3 cm.
(xook yéetel máak: Lei et ti' le., 2021).

Ultrasonidos utia'al u delaminación electrodos

Hielscher Ultrasonics diseña, fabrica yéetel distribuye procesadores ultrasónicos u ka'anal rendimiento, ku funcionan ti' le rango 20 kHz. Ultrasonidos u Hielscher’ Le ultrasonidos industriales ku procesadores ultrasonido u ka'anal potencia u páajtal u ofrecer amplitudes jach altas utia'al u aplicaciones exigentes. Le amplitudes tak 200 μm páajtal ejecutar uchik bix continua ti' funcionamiento 24 leti' 7. Utia'al amplitudes láayli' asab altas, yaan disponibles sonotrodos ultrasónicos u personalizados. Utia'al le tuukula' delaminación continua ti' electrodos, Hielscher k'u'ubul jump'éel gama sonotrodos estándar yéetel personalizados. Le Buka'aj u sonotrodo u páajtal adaptar le Buka'aj ka ancho le xooko'obo' le electrodo, apuntando bey u condiciones u óptimas le tuukula' yo'osal jump'éel ka'anal rendimiento yéetel juntúul recuperación superior.

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Literatura leti' Referencias

Ultrasonic delamination recovers active materials within seconds from spent electrodes.

The picture shows a copper foil, from which layers of graphite and active material was removed in an ultrasonic treatment of a few seconds. The recovered components are in a solution of high purity and the current collector obtained is pure copper.
(Image and study: Faraday Institution, University of Birmingham, University of Leicester)


Le homogeneizadores ultrasónicos u ka'anal cizallamiento ku utilizan ti' le laboratorio, le mayakche'o' meyaj, le piloto yéetel le procesamiento industrial.

Hielscher Ultrasonidos fabrica homogeneizadores ultrasónicos u ka'anal rendimiento utia'al u aplicaciones mezcla, dispersión, emulsión yéetel extracción ti' laboratorio, piloto yéetel escala industrial.


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