揭露和识别被忽视的化物危险,源自使用过的离子电池回收
Jiefeng Xiao1, JianBo Wang2, Junming Hong3
1Department of Environmental Science and Engineering, College of Chemical Engineering, Huaqiao University, Xiamen 361021, China; Key Laboratory of Solid Waste Treatment and Resource Recycle, Ministry of Education, School of Environment and Resource, Southwest University of Science and Technology, Mianyang 621010, China.
在离子电池中的聚乙烯化物 (PVDF) 在回收过程中释放有毒气体. 这项研究量化了这些排放量,揭示了环境中的重大化物负担,并敦促针对可持续电池回收利用进行有针对性的控制.
科学领域:
- 环境科学 环境科学
- 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.
背景情况:
- 聚乙烯化物 (PVDF) 是离子电池 (LIB) 中常见的粘合剂.
- 在LIB回收过程中其对环境的危害尚不清楚,导致潜在的化物污染.
- 由于PVDF的全球使用日益增加,因此需要对其环境影响进行描述.
研究的目的:
- 在LIB回收过程中调查和描述PVDF对环境的危害.
- 为了识别和量化PVDF热解中的有毒气体化物排放.
- 预测未来的化物排放,并强调当前回收实践中的污染风险.
主要方法:
- 实验调查包括热重力测量分析 (TGA) 与现场里埃变换红外光谱-质谱学 (FTIR-MS) 相结合.
- 使用动力分析和密度函数理论 (DFT) 计算进行建模分析.
- 开发一种响应机制,以检测低含量的PVDF并评估其去除特性.
主要成果:
- 来自PVDF热解的有毒气体化物 (HF,CH3F,C2H2F2,C6H3F3) 的鉴定.
- 通过对和C-C键的电友性攻击,解了三个PVDF热解路径.
- 动力学分析证实了随机核化增长机制,遵循阿弗拉米-埃罗费耶夫方程.
结论:
- 由于有毒化物排放,PVDF热解带来了重大环境风险.
- 预计到2040年,PVDF热解产生的全球气体化物排放量将大幅增加.
- 紧急实施PVDF特定的排放控制对于可持续的LIB回收至关重要.
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