從環境、經濟、技術和安全四個方面_香港鋰電池回收處理_對鋰離電池回收再利用進行評估。
2020/3/26 17:23:06 點擊：664
首先從環境角度來看，完整的環境影響包括電池運輸、收集、拆解以及運輸等多過程的綜合。在供應鏈中優化回收技術、實現多模式收集和運輸能夠有效消除鋰離子電池生產造成的環境負擔。在具體回收使用過程中，對環境影響最大因素來自于廢物的填埋、塑料焚燒以及電能的消耗。尤其是濕法冶金金屬重新提煉在電極材料中提煉金屬相比直接物理處理會造成更大的能量消耗。
提出了計算電池回收效益的經濟學模型：E=R-CT，其中E表示利潤、Rb表示產品收入而CT表示整個過程所需成本。根據這一模型，每回收1噸LMO電池、LFP電池和LCO電池能夠得到的利潤分別為431.6、196.03和28016.19美元。因此，LCO電池的回收最具價值，這是因為其含Co和Li金屬的產物市場價格最高，而LFP電池則由于大量浸出劑的消耗和產品的低價而不具有太高的經濟效益。不同的回收處理技術也會造成經濟效益的差異，例如濕法冶金相比火法冶金回收NCM電池就憑借高價產品和低消耗而具有更高的經濟實用性。此外，各種腐蝕性化學試劑的使用、高低溫過程以及三廢的處理都對回收過程的安全性造成了影響。
廢舊鋰離子電池的回收最具決定性的指標就是回收率，高回收率表明該技術具有可行性。作者將電池回收技術分為材料修復與再生技術和材料提取技術。很多正極材料失效是因為晶體結構被破壞，因而對正極進行無損的晶體結構修復是主要的材料修復手段。常見的修復方法包括熱處理以及鋰化與熱處理相結合，不僅能夠將晶體結構修復如初還能補充Li+的不可逆消耗。不過，這樣的直接再生手段可能會造成材料純度不高的問題。對負極材料來說，被破壞的石墨層結構和殘余的SEI膜給材料修復造成了困難。研究人員發現可以通過連續的熱解并包覆熱解碳將廢舊電池中的壞負極轉換為電化學性能更穩定的好材料。
對于材料提取來說，常見的正極提取方法是濕法冶金和浸出再生，前者常用于對正極材料中的金屬（如Co/Ni/Fe）進行提煉且需要在約1000℃的高溫下進行，后者則是采用強酸等化學物質在低溫下對材料進行高效回收。高溫冶煉會造成巨大的能量消耗，而低溫浸出則會產生大量酸性廢水污染環境。針對當前火爆的新型高比能電池來說，其回收再利用從技術上說是不存在難度的。新型電池與傳統鋰離子電池最主要差異在于正負極材料、電解液等成分不同。其中金屬離子可以利用濕法冶金工藝進行回收，受損晶體材料可以采用熱解、水熱和超聲等手段進行修復，有機電解液也可以通過超臨界萃取或蒸發濃縮的手段提取。
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