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

เผยแพร่แล้ว: 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.

คำชี้แจงแหล่งที่มาของข้อมูล: นอกจากข้อมูลที่เปิดเผยต่อสาธารณะแล้ว ข้อมูลอื่นๆ ทั้งหมดได้รับการประมวลผลโดย SMM จากข้อมูลสาธารณะ การสื่อสารกับตลาด และการพึ่งพาแบบจำลองฐานข้อมูลภายในของ SMMข้อมูลเหล่านี้มีไว้เพื่ออ้างอิงเท่านั้น ไม่ถือเป็นข้อเสนอแนะในการตัดสินใจ

หากมีข้อสงสัยหรือต้องการทราบข้อมูลเพิ่มเติม กรุณาติดต่อ: lemonzhao@smm.cn
หากต้องการข้อมูลเพิ่มเติมเกี่ยวกับวิธีการเข้าถึงรายงานการวิจัยของเรา โปรดติดต่อ:service.en@smm.cn
ข่าวที่เกี่ยวข้อง
[SMM รีวิวรายสัปดาห์ตลาดเซลล์แบตเตอรี่กักเก็บพลังงาน 9.3] อุปทานฟอยล์ทองแดงตึงตัวจำกัดแผนการผลิตเดือนกันยายน ราคาเซลล์แบตเตอรี่กักเก็บพลังงานยังคงทรงตัว
8 ชั่วโมงที่แล้ว
[SMM รีวิวรายสัปดาห์ตลาดเซลล์แบตเตอรี่กักเก็บพลังงาน 9.3] อุปทานฟอยล์ทองแดงตึงตัวจำกัดแผนการผลิตเดือนกันยายน ราคาเซลล์แบตเตอรี่กักเก็บพลังงานยังคงทรงตัว
อ่านเพิ่มเติม
[SMM รีวิวรายสัปดาห์ตลาดเซลล์แบตเตอรี่กักเก็บพลังงาน 9.3] อุปทานฟอยล์ทองแดงตึงตัวจำกัดแผนการผลิตเดือนกันยายน ราคาเซลล์แบตเตอรี่กักเก็บพลังงานยังคงทรงตัว
[SMM รีวิวรายสัปดาห์ตลาดเซลล์แบตเตอรี่กักเก็บพลังงาน 9.3] อุปทานฟอยล์ทองแดงตึงตัวจำกัดแผนการผลิตเดือนกันยายน ราคาเซลล์แบตเตอรี่กักเก็บพลังงานยังคงทรงตัว
[SMM วิเคราะห์] จากอุปทานฟอยล์ทองแดงที่ตึงตัวและการเร่งกำลังการผลิตเซลล์แบตเตอรี่ความจุสูงที่ช้ากว่าคาด การเติบโตของการผลิตเซลล์แบตเตอรี่กักเก็บพลังงานของจีนและทั่วโลกในเดือนกันยายนคาดว่าจะชะลอลงเหลือ 4.09% และ 4.25% MoM ตามลำดับ แต่ไม่ได้บ่งชี้ว่าอุปสงค์ปลายทางอ่อนแอลง สภาพอุปสงค์-อุปทานของเซลล์แบตเตอรี่กักเก็บพลังงานยังคงตึงตัว โดยราคาเซลล์แบตเตอรี่ 314Ah ทรงตัว การจัดส่งคาดว่าจะเพิ่มขึ้นอย่างต่อเนื่องในระยะข้างหน้า โดยราคายังคงมีแนวโน้มทรงตัวถึงปรับสูงขึ้น
8 ชั่วโมงที่แล้ว
ประธาน CATL: ยอดขายรถยนต์พลังงานใหม่ของจีนทะลุ 7.4 ล้านคันในครึ่งปีแรก เน้นความแม่นยำในการผลิตแบตเตอรี่
8 ชั่วโมงที่แล้ว
ประธาน CATL: ยอดขายรถยนต์พลังงานใหม่ของจีนทะลุ 7.4 ล้านคันในครึ่งปีแรก เน้นความแม่นยำในการผลิตแบตเตอรี่
อ่านเพิ่มเติม
ประธาน CATL: ยอดขายรถยนต์พลังงานใหม่ของจีนทะลุ 7.4 ล้านคันในครึ่งปีแรก เน้นความแม่นยำในการผลิตแบตเตอรี่
ประธาน CATL: ยอดขายรถยนต์พลังงานใหม่ของจีนทะลุ 7.4 ล้านคันในครึ่งปีแรก เน้นความแม่นยำในการผลิตแบตเตอรี่
ประธาน CATL เจิ้ง อวี้ฉวิน กล่าวผ่านวิดีโอในงานประชุมแบตเตอรี่กำลังโลกปี 2026 ว่า ในช่วงครึ่งปีแรกของปีนี้ ยอดขายรถยนต์พลังงานใหม่ของจีนเกิน 7.4 ล้านคัน มีรถรุ่นใหม่เปิดตัวกว่า 600 รุ่น เฉลี่ยเกือบ 3 รุ่นต่อวัน ทุกฝ่ายแข่งขันกันทั้งด้านความเร็ว สเปก และราคา วงจรการพัฒนาสั้นลงเรื่อย ๆ เขาชี้ว่าแบตเตอรี่กำลังต้องการความแม่นยำสูงมาก และมีความคลาดเคลื่อนได้น้อยมาก ในการผลิตจำนวนมาก ปัญหาเล็ก ๆ ทั้งหมดจะถูกขยายหลายเท่า ดังนั้นทุกกระบวนการและทุกพารามิเตอร์ต้องควบคุมอย่างเข้มงวดตั้งแต่ขั้นตอนการออกแบบ ต้องระบุความผิดปกติล่วงหน้า และต้องไม่ยอมให้มีปัญหาด้านคุณภาพโดยเด็ดขาด
8 ชั่วโมงที่แล้ว
ตลาดลิเทียมคาร์บอเนตรายสัปดาห์: 8.31-9.3 ราคาสปอตลิเทียมคาร์บอเนตปรับขึ้นก่อนแล้วปรับลง แนวโน้มโดยรวมลดลง [SMM รายงานรายสัปดาห์]
9 ชั่วโมงที่แล้ว
ตลาดลิเทียมคาร์บอเนตรายสัปดาห์: 8.31-9.3 ราคาสปอตลิเทียมคาร์บอเนตปรับขึ้นก่อนแล้วปรับลง แนวโน้มโดยรวมลดลง [SMM รายงานรายสัปดาห์]
อ่านเพิ่มเติม
ตลาดลิเทียมคาร์บอเนตรายสัปดาห์: 8.31-9.3 ราคาสปอตลิเทียมคาร์บอเนตปรับขึ้นก่อนแล้วปรับลง แนวโน้มโดยรวมลดลง [SMM รายงานรายสัปดาห์]
ตลาดลิเทียมคาร์บอเนตรายสัปดาห์: 8.31-9.3 ราคาสปอตลิเทียมคาร์บอเนตปรับขึ้นก่อนแล้วปรับลง แนวโน้มโดยรวมลดลง [SMM รายงานรายสัปดาห์]
9 ชั่วโมงที่แล้ว