New breakthrough in lithium battery recycling! New technologies reduce energy consumption by 90% and greenhouse gas emissions by 75%

Опубликовано: Nov 13, 2020 21:20

SMM: most lithium batteries today use the rare and expensive metal cobalt as part of their cathodes, but mining this material brings huge costs to the environment. Therefore, scientists have been trying to find more environmentally friendly alternative materials, and lithium phosphate ion is one of them. It is reported that the latest research can further improve its environmental performance, and once it is used up, it can be restored to its original state with a little energy.

The study, conducted by nanoengineers at the University of California, San Diego, focused on the recycling of cathode batteries made of lithium iron phosphate. By reducing heavy metals such as nickel and cobalt, these types of batteries can help avoid the degradation of mining landscapes and water sources, while preventing workers from being exposed to dangerous conditions during mining.

Growing awareness of cobalt-related issues is transforming the industry, with many looking for alternatives to battery design, including big companies such as IBM and Tesla. This year, Tesla began selling Model 3, which uses lithium iron phosphate batteries. These batteries are safer, have a longer life and have lower production costs, but one of the disadvantages is that once they are used up, the recycling cost is high.

"it's not cost-effective to recycle them," said Zheng Chen, a professor of nanoengineering at the University of California, San Diego. "it's the same dilemma as plastics-materials are cheap, but ways to recycle them are not cheap."

The breakthroughs in this study mainly focus on several mechanisms behind the performance degradation of lithium iron phosphate batteries. When they are recycled, this process promotes structural change, with the loss of lithium ions, vacancies are created in the cathode, and iron and lithium ions exchange positions in the crystal structure. This traps lithium ions and prevents them from circulating in the battery.

The team used the commercially available lithium iron phosphate battery and consumed half of its storage capacity. They then took the battery apart, soaked the resulting powder in a solution containing lithium salts and citric acid, then washed it, dried it, and heated it at a temperature of about 60 to 80 °C. The powder was then made into a new cathode and tested in button and pouch batteries, and the team found that its performance returned to its initial state.

The researchers point out that this is because this recycling technology can not only replenish the lithium ion reserve of the battery, but also return the lithium ion and iron ion to their original position in the cathode structure. This is due to the addition of citric acid, which provides electrons for iron ions and reduces the positive charge that prevents iron ions from moving to their original position. As a result of all this, lithium ions can be released and recycled through the battery again.

Заявление об источниках данных: За исключением общедоступной информации, все остальные данные обрабатываются SMM на основе общедоступной информации, рыночного общения и с опорой на внутреннюю базу данных и модели SMM. Они приведены только для справки и не являются рекомендациями для принятия решений.

По любым вопросам или для получения дополнительной информации, пожалуйста, свяжитесь: lemonzhao@smm.cn
Для получения дополнительной информации о доступе к нашим исследовательским отчётам обращайтесь:service.en@smm.cn
Связанные новости
[SMM Еженедельный обзор рынка аккумуляторных элементов для хранения энергии 9.3] Дефицит поставок медной фольги ограничивает сентябрьские производственные планы, цены на аккумуляторные элементы для хранения энергии остаются стабильными
7 часов назад
[SMM Еженедельный обзор рынка аккумуляторных элементов для хранения энергии 9.3] Дефицит поставок медной фольги ограничивает сентябрьские производственные планы, цены на аккумуляторные элементы для хранения энергии остаются стабильными
Читать далее
[SMM Еженедельный обзор рынка аккумуляторных элементов для хранения энергии 9.3] Дефицит поставок медной фольги ограничивает сентябрьские производственные планы, цены на аккумуляторные элементы для хранения энергии остаются стабильными
[SMM Еженедельный обзор рынка аккумуляторных элементов для хранения энергии 9.3] Дефицит поставок медной фольги ограничивает сентябрьские производственные планы, цены на аккумуляторные элементы для хранения энергии остаются стабильными
[Анализ SMM] Из-за ограниченного предложения медной фольги и более медленного, чем ожидалось, наращивания мощностей по производству аккумуляторных элементов большой ёмкости, рост производства аккумуляторных элементов для систем накопления энергии в Китае и в мире в сентябре, как ожидается, замедлится до 4,09% и 4,25% в месячном исчислении соответственно, однако это не свидетельствует об ослаблении конечного спроса. Условия спроса и предложения на рынке аккумуляторных элементов для систем накопления энергии остаются напряжёнными, цены на элементы 314 А·ч сохраняются стабильными. Ожидается, что в дальнейшем объёмы поставок будут steadily расти, а цены продолжат тенденцию от стабильности к повышению.
7 часов назад
Председатель CATL: продажи NEV в Китае превысили 7,4 млн в первом полугодии, подчеркнута точность в производстве аккумуляторов
8 часов назад
Председатель CATL: продажи NEV в Китае превысили 7,4 млн в первом полугодии, подчеркнута точность в производстве аккумуляторов
Читать далее
Председатель CATL: продажи NEV в Китае превысили 7,4 млн в первом полугодии, подчеркнута точность в производстве аккумуляторов
Председатель CATL: продажи NEV в Китае превысили 7,4 млн в первом полугодии, подчеркнута точность в производстве аккумуляторов
Председатель CATL Цзэн Юйцюнь в видеообращении к Всемирной конференции по силовым батареям 2026 года заявил, что в первом полугодии этого года продажи автомобилей на новых источниках энергии в Китае превысили 7,4 млн единиц, было выпущено более 600 новых моделей — в среднем почти три в день. Все конкурируют в скорости, характеристиках и цене, а циклы разработки становятся всё короче. Он отметил, что силовые батареи требуют чрезвычайно высокой точности и имеют очень низкий допуск на ошибку. При массовом производстве все мелкие проблемы многократно усиливаются, поэтому каждый процесс и каждый параметр должны строго контролироваться уже на этапе проектирования, аномалии должны выявляться заранее, а к проблемам качества должна быть нулевая терпимость.
8 часов назад
Lithium Carbonate Market Weekly Review: 8.31-9.3 spot lithium carbonate prices rose first then fell, overall downward trend [SMM Weekly Review]
8 часов назад
Lithium Carbonate Market Weekly Review: 8.31-9.3 spot lithium carbonate prices rose first then fell, overall downward trend [SMM Weekly Review]
Читать далее
Lithium Carbonate Market Weekly Review: 8.31-9.3 spot lithium carbonate prices rose first then fell, overall downward trend [SMM Weekly Review]
Lithium Carbonate Market Weekly Review: 8.31-9.3 spot lithium carbonate prices rose first then fell, overall downward trend [SMM Weekly Review]
8 часов назад