De huidige commerci\u00eble lithium-ionbatterijen bevatten voornamelijk overgangsmetaaloxiden of -fosfaten, aluminium, koper, grafiet, organische elektrolyten die schadelijke lithiumzouten bevatten, en andere chemicali\u00ebn. Veel onderzoekers besteden daarom steeds meer aandacht aan de recycling en het hergebruik van gebruikte lithium-ionbatterijen. <\/em><\/h4>Vanwege de hoge energiedichtheid, de hoge veiligheid en de lage prijs van lithium-ionbatterijen bestaan er echter grote verschillen en diversiteit, waardoor de recycling van afgedankte lithium-ionbatterijen grote moeilijkheden ondervindt.<\/p>\t\t\t\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t<\/div>\n\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t<\/section>\n\t\t\t\t\n\t\t\t\t\t\t\n\t\t\t\t\t\n\t\t\t\n\t\t\t\t\t\t\n\t\t\t\t\n\t\t\t\t\t\t\t\t\tNaast het materiaal dat door middel van recycling kan worden geregenereerd, bevat de elektrolyt in de lithium-ionbatterijen ook schadelijke stoffen, zoals organische oplosmiddelen en fluorhoudende lithiumzouten, die grote schade aan het milieu kunnen toebrengen.<\/p>
Als gebruikte lithium-ionbatterijen rechtstreeks in het milieu terechtkomen, zal dat een onomkeerbare milieuramp veroorzaken. Bovendien hebben de dure metalen in lithium-ionbatterijen, zoals Li, Co, Ni, Cu en Al, ook een goede grondstofwaarde.<\/p>
Gezien het bovenstaande heeft de recycling van gebruikte lithium-ionbatterijen aanzienlijke vooruitzichten en is zij milieuvriendelijk, zodat het absoluut noodzakelijk is een doordacht recyclingsysteem op te zetten en verwante recyclingtechnologie\u00ebn te ontwikkelen.<\/p>\t\t\t\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t
\n\t\t\t\t\n\t\t\t\t\t\t\t\t\tIn het algemeen bestaat een lithium-ionbatterij uit een kathode, een anode, een separator, elektrolyt en een behuizing met afdichtende functie.<\/strong><\/p>De afbeelding hieronder verklaart de verschillende componenten, waarvan de belangrijkste te recyclen en te regenereren zijn:<\/p>
Het actieve kathodemateriaal & het actieve anodemateriaal<\/p>\t\t\t\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t\n\t\t\t\t\t\t\n\t\t\t\t\t\n\t\t\t\n\t\t\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t<\/div>\n\t\t\t\t\n\t\t\t\n\t\t\t\t\t\t\n\t\t\t\t\n\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t![\"LIB](\"https:\/\/www.jongia.com\/wp-content\/uploads\/2022\/11\/LIB-active-material-939x1024.png\")
\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t<\/div>\n\t\t\t\t\n\t\t\t\n\t\t\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t<\/div>\n\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t<\/section>\n\t\t\t\t\n\t\t\t\t\n\t\t\t\t\t\t\t\t\tDe methodes om lithium-ion batterijen terug te winnen<\/strong><\/h2>De recycling van LIB’s omvat gewoonlijk zowel fysische als chemische processen. Vanwege het complexe assemblageproces van LIB’s en de grote verscheidenheid aan elektroden, brengt dit een groot gevaar met zich mee voor het herstel van de batterij. De explosie, de verbranding en het giftige gas die bij het herstelproces ontstaan, maken gemakkelijk slachtoffers. <\/p>
Om dit risico te beperken, moeten gebruikte LIB’s gewoonlijk worden ontladen<\/strong> voordat zij worden gerecycleerd. Fysieke processen omvatten gewoonlijk voorbehandeling en directe terugwinning van elektrodematerialen. Deze processen omvatten gewoonlijk demontage, breken, zeven, magnetische scheiding, wassen, warmtebehandeling, enz.<\/strong> <\/p>\t\t\t\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t\n\t\t\t\t\n\t\t\t\t\t\t\t\t\tEerst moeten de batterijen worden gedemonteerd<\/strong><\/h3>Ontmanteling vindt gewoonlijk plaats met shredders om de batterijen af te breken en de zwarte massa te scheiden, die later wordt gefilterd, gewassen en gedroogd om waardevolle grondstoffen zoals lithium, kobalt of grafiet terug te winnen.<\/p>
Zeer belangrijk om te begrijpen is dat het recyclen van deze grondstoffen in plaats van het simpelweg dumpen van oude batterijen op stortplaatsen, ons milieu spaart.<\/p>
Een van de meest gebruikelijke recyclingprocessen voor de actieve materiaalcomponenten is het hydrometallurgische proces<\/strong>. Dit proces omvat gewoonlijk uitloging, scheiding, extractie en chemische \/ elektrochemische neerslag. <\/p>\t\t\t\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t\n\t\t\t\t\n\t\t\t\t\t\t\t\t\tHydrometallurgisch proces<\/strong><\/h2>Tegenwoordig wordt hydrometallurgie meestal gebruikt om LIB’s terug te winnen na voorbehandeling. Volgens de fysische eigenschappen van de materialen in de gebruikte LIB’s, waaronder morfologie, dichtheid, en magnetisme, enz. De behandelde batterijhouders, elektroden en membranen met elektrolyten zullen afzonderlijk worden behandeld om de veiligheid en het terugwinningspercentage van hydrometallurgische processen te verbeteren en het energieverbruik bij het gebruik van hydrometallurgische of pyrometallurgische terugwinningselektrodematerialen te verminderen. <\/p>
Het hydrometallurgisch proces wordt beschouwd als de meest geschikte methode voor de recycling van gebruikte lithium-ionbatterijen. In de toekomst is een flexibeler en universeler proces nodig voor de terugwinning van verschillende soorten gebruikte lithium-ionbatterijen. Naast kathode-actieve materialen moeten ook de andere componenten van gebruikte lithium-ionbatterijen, waaronder elektrolyt en anodematerialen, worden teruggewonnen vanwege hun potenti\u00eble gevaren voor het milieu. <\/p>
Hydrometallurgie kan worden gedefinieerd als een methode voor het terugwinnen van metalen uit ertsen en afvalmaterialen met behulp van waterige media door het combineren van water, zuurstof en andere chemische reagentia, al dan niet in een omgeving onder druk.<\/p>\t\t\t\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t
\n\t\t\t\t\n\t\t\t\t\t\t\t\t\tBelangrijkste processtappen<\/strong><\/h3>Schema van de recyclingprocedure op industri\u00eble schaal, gebaseerd op de beginselen van directe recycling. De celverpakking van de Lib’s wordt eerst verwijderd voordat de hele celstapel wordt verwerkt in een oplossing zonder verdere scheiding van de componenten. De vaste en vloeibare stoffen worden vervolgens gescheiden en teruggewonnen voor directe regeneratie via thermisch gloeien voor de vaste elektrolyt en directe re-lithiatie voor de kathode. <\/p>\t\t\t\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t
\n\t\t\t\t\n\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t![\"Lithiumbatterijen](\"https:\/\/www.jongia.com\/wp-content\/uploads\/2022\/11\/recycling-process-lithium-batteries-1024x565.jpg\")
\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t\n\t\t\t\t\n\t\t\t\t\t\t\t\t\tAls het gaat om uitloging<\/strong><\/h2>Hydrometallurgie omvat uitloging en reductie. Het wordt gewoonlijk onderverdeeld in zuur uitlogen en biologisch uitlogen volgens de uitloogmethode. <\/p>
De onderstaande afbeelding toont de toepassing van oxaalzuuruitloging om Li(Ni1\/3<\/sub>Co1\/3<\/sub>Mn1\/3<\/sub>)O2<\/sub> (NCM) kathodes te regenereren uit verbruikte LIB’s.<\/p>\t\t\t\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t\n\t\t\t\t\n\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t![\"Regeneratieproces](\"https:\/\/www.jongia.com\/wp-content\/uploads\/2022\/11\/Regeneration-process-of-mixed-spent-cathode-materials-Reproduced-with-permission-from.png\")
\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t\n\t\t\t\t
Naast het materiaal dat door middel van recycling kan worden geregenereerd, bevat de elektrolyt in de lithium-ionbatterijen ook schadelijke stoffen, zoals organische oplosmiddelen en fluorhoudende lithiumzouten, die grote schade aan het milieu kunnen toebrengen.<\/p>
Als gebruikte lithium-ionbatterijen rechtstreeks in het milieu terechtkomen, zal dat een onomkeerbare milieuramp veroorzaken. Bovendien hebben de dure metalen in lithium-ionbatterijen, zoals Li, Co, Ni, Cu en Al, ook een goede grondstofwaarde.<\/p>
Gezien het bovenstaande heeft de recycling van gebruikte lithium-ionbatterijen aanzienlijke vooruitzichten en is zij milieuvriendelijk, zodat het absoluut noodzakelijk is een doordacht recyclingsysteem op te zetten en verwante recyclingtechnologie\u00ebn te ontwikkelen.<\/p>\t\t\t\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t
In het algemeen bestaat een lithium-ionbatterij uit een kathode, een anode, een separator, elektrolyt en een behuizing met afdichtende functie.<\/strong><\/p> De afbeelding hieronder verklaart de verschillende componenten, waarvan de belangrijkste te recyclen en te regenereren zijn:<\/p> Het actieve kathodemateriaal & het actieve anodemateriaal<\/p>\t\t\t\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t De recycling van LIB’s omvat gewoonlijk zowel fysische als chemische processen. Vanwege het complexe assemblageproces van LIB’s en de grote verscheidenheid aan elektroden, brengt dit een groot gevaar met zich mee voor het herstel van de batterij. De explosie, de verbranding en het giftige gas die bij het herstelproces ontstaan, maken gemakkelijk slachtoffers. <\/p> Om dit risico te beperken, moeten gebruikte LIB’s gewoonlijk worden ontladen<\/strong> voordat zij worden gerecycleerd. Fysieke processen omvatten gewoonlijk voorbehandeling en directe terugwinning van elektrodematerialen. Deze processen omvatten gewoonlijk demontage, breken, zeven, magnetische scheiding, wassen, warmtebehandeling, enz.<\/strong> <\/p>\t\t\t\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t Ontmanteling vindt gewoonlijk plaats met shredders om de batterijen af te breken en de zwarte massa te scheiden, die later wordt gefilterd, gewassen en gedroogd om waardevolle grondstoffen zoals lithium, kobalt of grafiet terug te winnen.<\/p> Zeer belangrijk om te begrijpen is dat het recyclen van deze grondstoffen in plaats van het simpelweg dumpen van oude batterijen op stortplaatsen, ons milieu spaart.<\/p> Een van de meest gebruikelijke recyclingprocessen voor de actieve materiaalcomponenten is het hydrometallurgische proces<\/strong>. Dit proces omvat gewoonlijk uitloging, scheiding, extractie en chemische \/ elektrochemische neerslag. <\/p>\t\t\t\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t Tegenwoordig wordt hydrometallurgie meestal gebruikt om LIB’s terug te winnen na voorbehandeling. Volgens de fysische eigenschappen van de materialen in de gebruikte LIB’s, waaronder morfologie, dichtheid, en magnetisme, enz. De behandelde batterijhouders, elektroden en membranen met elektrolyten zullen afzonderlijk worden behandeld om de veiligheid en het terugwinningspercentage van hydrometallurgische processen te verbeteren en het energieverbruik bij het gebruik van hydrometallurgische of pyrometallurgische terugwinningselektrodematerialen te verminderen. <\/p> Het hydrometallurgisch proces wordt beschouwd als de meest geschikte methode voor de recycling van gebruikte lithium-ionbatterijen. In de toekomst is een flexibeler en universeler proces nodig voor de terugwinning van verschillende soorten gebruikte lithium-ionbatterijen. Naast kathode-actieve materialen moeten ook de andere componenten van gebruikte lithium-ionbatterijen, waaronder elektrolyt en anodematerialen, worden teruggewonnen vanwege hun potenti\u00eble gevaren voor het milieu. <\/p> Hydrometallurgie kan worden gedefinieerd als een methode voor het terugwinnen van metalen uit ertsen en afvalmaterialen met behulp van waterige media door het combineren van water, zuurstof en andere chemische reagentia, al dan niet in een omgeving onder druk.<\/p>\t\t\t\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t Schema van de recyclingprocedure op industri\u00eble schaal, gebaseerd op de beginselen van directe recycling. De celverpakking van de Lib’s wordt eerst verwijderd voordat de hele celstapel wordt verwerkt in een oplossing zonder verdere scheiding van de componenten. De vaste en vloeibare stoffen worden vervolgens gescheiden en teruggewonnen voor directe regeneratie via thermisch gloeien voor de vaste elektrolyt en directe re-lithiatie voor de kathode. <\/p>\t\t\t\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t Hydrometallurgie omvat uitloging en reductie. Het wordt gewoonlijk onderverdeeld in zuur uitlogen en biologisch uitlogen volgens de uitloogmethode. <\/p> De onderstaande afbeelding toont de toepassing van oxaalzuuruitloging om Li(Ni1\/3<\/sub>Co1\/3<\/sub>Mn1\/3<\/sub>)O2<\/sub> (NCM) kathodes te regenereren uit verbruikte LIB’s.<\/p>\t\t\t\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t<\/div>\n\t\t\t\tDe methodes om lithium-ion batterijen terug te winnen<\/strong><\/h2>
Eerst moeten de batterijen worden gedemonteerd<\/strong><\/h3>
Hydrometallurgisch proces<\/strong><\/h2>
Belangrijkste processtappen<\/strong><\/h3>
\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\tAls het gaat om uitloging<\/strong><\/h2>
\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t