使用过的离子电池天极材料的资源回收利用超临界二氧化碳系统
Yuanpeng Fu1,2,3, Xianshu Dong1, Burçak Ebin3
1School of Mining Engineering, Taiyuan University of Technology, Taiyuan 030024, China.
Molecules (Basel, Switzerland)
|April 13, 2024
概括
使用DMSO共同溶剂的超临界CO2有效地释放了离子电池中的阴极材料. 这种环保方法实现了96.7%的产量,使结合剂回收无需危险排放.
科学领域:
- 材料科学 材料科学 材料科学
- 化学工程是化学工程的重要组成部分.
- 环境科学 环境科学
背景情况:
- 对能源存储的日益增长的需求导致离子电池 (LIB) 产生大量的废物.
- 有效的LIB回收对于资源回收和环境可持续性至关重要.
- 释放阴极材料是先进的LIB回收利用的关键步骤.
研究的目的:
- 开发一种创新的方法,从消耗的LIB中释放阴极材料.
- 调查超临界二氧化碳和LIB回收利用的辅溶剂的使用.
- 为了优化有效的阴极颗粒分离和粘合剂回收的条件.
主要方法:
- 用二甲基硫氧化物 (DMSO) 作为辅溶剂适应超临界 (SC) CO2.
- 优化SC-CO2处理参数 (温度,压力,持续时间).
- 使用FTIR分析粘合剂溶解和阴极颗粒释放.
主要成果:
- 阴极释放的最佳条件:70°C,80 bar, 20 分钟.
- 从目前的收集器获得了96.7%的阴极释放产量.
- 成功溶解和回收聚乙烯化物 (PVDF) 粘合剂,没有化 (HF) 排放.
结论:
- 该SC-CO2和DMSO系统有效地将PVDF粘合剂与LIB电极分开.
- 这种方法为LIB回收提供了一种高效,低能耗和环保的前处理方法.
- 回收的PVDF可以被潜在地重复使用,增强电池材料的循环经济.
