如何制造更好的電池陰極

時(shí)間:2021-12-22 09:58來(lái)源:中國(guó)化學(xué)與物理電源行業(yè)協(xié)會(huì) 作者:綜合報(bào)道
點(diǎn)擊: 次
       伍斯特理工學(xué)院（Worcester Polytechnic Institute）研究人員Yan Wang發(fā)現(xiàn)回收的陰極材料性能優(yōu)于那些由原始材料制成的陰極材料性能。
 
       在第26屆聯(lián)合國(guó)氣候變化大會(huì)上（COP26），戴姆勒，福特和大眾以及中國(guó)比亞迪承諾到2035年只生產(chǎn)電動(dòng)汽車(chē)。技術(shù)進(jìn)步使這成為一個(gè)現(xiàn)實(shí)的前景，但獲得如此多電動(dòng)汽車(chē)所需原材料的能力仍然令人懷疑。
 
       正如電池回收Redwood Materials公司制定的計(jì)劃，通過(guò)回收廢舊電池并將這些材料作為循環(huán)經(jīng)濟(jì)的一部分進(jìn)行再利用，或許可以緩解供應(yīng)的局勢(shì)。但是當(dāng)制作新電池的時(shí)候，回收的材料可以達(dá)到與原材料一樣的效果嗎？
 
       伍斯特理工學(xué)院Yan Wang教授在他的論文“回收的陰極材料使鋰離子電池具有優(yōu)異的性能”中提出上述問(wèn)題。論文題目透露出Yan Wang教授的發(fā)現(xiàn)，事實(shí)上，回收的材料在制作電池陰極時(shí)更勝于原始材料陰極。
 
       Yan Wang教授說(shuō)：“隨著鋰離子電池的需求日漸增加，從使用過(guò)的電池中回收材料是非常重要的，特別是電動(dòng)汽車(chē)上的電池。電池制造商想了解回收的陰極材料是否并不亞于新陰極材料。這項(xiàng)研究表明回收材料在電化學(xué)方面與一級(jí)供應(yīng)商提供的原始、最先進(jìn)的陰極材料相媲美或超越。”
 
       Wang與萬(wàn)向公司（A123 Systems）、Battery Resourcers、阿公國(guó)家實(shí)驗(yàn)室（Argonne National Laboratory）、萊斯大學(xué)（Rice University）、布魯克海文國(guó)家實(shí)驗(yàn)室（Brookhaven National Laboratory）和美國(guó)先進(jìn)電池聯(lián)盟（USABC）共同合作完成該論文。
 
       我們打電話(huà)與Wang教授聊天中，了解他的發(fā)現(xiàn)。 
伍斯特理工學(xué)院研究員Yan Wang在他的實(shí)驗(yàn)室。
 
       為什么電池的回收材料如此重要？
 
       Yan Wang：首先，回收利用廢舊電池的有毒成分可以減少對(duì)環(huán)境的污染。第二，由于道德問(wèn)題和開(kāi)采難度，原材料非常有限。隨著電動(dòng)汽車(chē)的快速發(fā)展，需求將很快超過(guò)供應(yīng)速度。因此，為了保護(hù)環(huán)境、減少鋰離子電池成本、緩解供應(yīng)鏈壓力，回收電池材料是非常重要的一步。
 
       使用回收材料的潛在成本效益是什么？
 
       Yan Wang: 根據(jù)一些預(yù)測(cè)，節(jié)省的成本可以達(dá)到由原材料制成的陰極材料成本的43%，使鋰離子電池成本下降。
 
       回收材料過(guò)程是否遇到困難？您是如何克服這些障礙的？
 
       Yan Wang: 主要的困難是陰極材料的分類(lèi)和再生。如我們所知，市場(chǎng)中的鋰離子電池種類(lèi)有很多�；谝恍C(jī)密性，制造商不會(huì)在電池上貼標(biāo)簽注明，由于廢舊電池的材料不同，可能會(huì)引入雜質(zhì)。
 
       我們的團(tuán)隊(duì)使用粉碎過(guò)程來(lái)避免分類(lèi)步驟。然后，我們通過(guò)調(diào)整酸堿度來(lái)去除雜質(zhì)。另一個(gè)困難是因?yàn)榛厥盏娜芤罕仍疾牧系娜芤焊鼜?fù)雜。
 
       經(jīng)過(guò)一系列的處理以后，回收溶液比未經(jīng)處理溶液含有更多的離子。因此，對(duì)于怎么利用回收生產(chǎn)好的陰極材料是一個(gè)巨大的挑戰(zhàn)。我們做了很多試驗(yàn)來(lái)獲得回收溶液的最佳參數(shù)。
 
       對(duì)于大量工業(yè)用途來(lái)說(shuō)，這個(gè)過(guò)程合適嗎？
 
       Yan Wang:自從我們開(kāi)發(fā)了回收流程，可擴(kuò)展性也在我們的思考范圍內(nèi)。事實(shí)上，伍斯特理工學(xué)院旗下的Battery Resources公司正在商業(yè)化。
 
       使用回收的陰極材料制成的電池性能v.s使用未經(jīng)處理材料的材料制成的電池性能
 
       Yan Wang: 在報(bào)告中發(fā)現(xiàn)，回收的鎳錳鈷氧化物（NMC111）具有回收材料的最佳循環(huán)壽命，能夠在80%和70%的容量保持率下進(jìn)行4200次循環(huán)和11600次循環(huán)，比最先進(jìn)的商用NMC111分別高出超出33%和53%。同時(shí)，在5C放電倍率下，NMC111比市面上其他的高出88.6%。
 
       造成差異的原因是什么？?jī)?yōu)化這一機(jī)制可以獲得什么更大收益的機(jī)會(huì)呢？
 
       Yan Wang: 回收材料具有更大表面積、累積孔體積和更大內(nèi)部空隙的優(yōu)化微觀結(jié)構(gòu)，這提供了更高的鋰化學(xué)擴(kuò)散系數(shù)并減輕了循環(huán)過(guò)程中的應(yīng)變，這導(dǎo)致更少的相變并有利于優(yōu)異的性能。這種優(yōu)化應(yīng)該得益于復(fù)雜的循環(huán)溶液，它含有更多的其他離子。
 
 
中國(guó)化學(xué)與物理電源行業(yè)協(xié)會(huì) 楊柳翻譯
 
2021.12.1
(責(zé)任編輯：子蕊)
文章標(biāo)簽： 電池 電池陰極
作者：綜合報(bào)道 ，如若轉(zhuǎn)載，請(qǐng)注明出處：http://jzr14e.cn/wenshuo/sc/2021122237926.html
看完這篇還不夠？如果你也也是同行業(yè)需要發(fā)布您的新聞報(bào)道，請(qǐng) 戳這里 告訴我們！
免責(zé)聲明：本文僅代表作者個(gè)人觀點(diǎn)，與中國(guó)電池聯(lián)盟無(wú)關(guān)。其原創(chuàng)性以及文中陳述文字和內(nèi)容未經(jīng)本網(wǎng)證實(shí)，對(duì)本文以及其中全部或者部分內(nèi)容、文字的真實(shí)性、完整性、及時(shí)性本站不作任何保證或承諾，請(qǐng)讀者僅作參考，并請(qǐng)自行核實(shí)相關(guān)內(nèi)容。
凡本網(wǎng)注明 “來(lái)源：XXX（非中國(guó)電池聯(lián)盟）”的作品，均轉(zhuǎn)載自其它媒體，轉(zhuǎn)載目的在于傳遞更多信息，并不代表本網(wǎng)贊同其觀點(diǎn)和對(duì)其真實(shí)性負(fù)責(zé)。
如因作品內(nèi)容、版權(quán)和其它問(wèn)題需要同本網(wǎng)聯(lián)系的，請(qǐng)?jiān)谝恢軆?nèi)進(jìn)行，以便我們及時(shí)處理。
QQ：503204601
郵箱：cbcu@cbcu.com.cn
猜你喜歡

  • “氫”風(fēng)吹“綠”萬(wàn)億大市場(chǎng) 四川如何練氫功

    新賽道競(jìng)技大幕拉開(kāi)，四川實(shí)力如何？5月中旬，四川日?qǐng)?bào)全媒體記者展開(kāi)調(diào)查，從制氫、儲(chǔ)氫、運(yùn)氫、加氫、用氫等氫能全產(chǎn)業(yè)鏈視角，感受四川練“氫”功的現(xiàn)狀。
    2024-05-23 09:19
    		•

  • 產(chǎn)能小、成本高、電力技術(shù)威脅 氫炒作是如何失敗的？

    分析認(rèn)為，問(wèn)題不僅僅是擴(kuò)大氫氣生產(chǎn)比預(yù)期更困難，氫能實(shí)際用途日益增長(zhǎng)的不確定性也是一大問(wèn)題。如今，包括電熱電池和熱泵等基于電力的技術(shù)已經(jīng)快速發(fā)展，成為除了氫能以外的可選項(xiàng)。而如果這些電力技術(shù)繼續(xù)發(fā)展，2050年碳排放清零目標(biāo)中氫氣的作用可能只有
    2024-05-21 09:50
    		•

  • 廢舊電池“退役潮”將來(lái)臨 它們?nèi)绾巫儚U為寶？

    每天早上9時(shí)，是這家鉛鋅生產(chǎn)基地最忙碌的時(shí)候，來(lái)自全國(guó)各地的貨車(chē)將收集的廢舊鉛酸電池，傾倒在回收物資的倉(cāng)庫(kù)里，再通過(guò)分揀、破碎、過(guò)篩、還原反應(yīng)等多道工序，實(shí)現(xiàn)廢舊電池的循環(huán)再利用。
    2024-05-19 14:05
    		•

  • 價(jià)格下行，鋰電企業(yè)如何破局？

    鋰價(jià)走勢(shì)是決定鋰企業(yè)績(jī)情況的核心指標(biāo)。自2022年12月以來(lái)，碳酸鋰價(jià)格持續(xù)下跌，鋰電池重要原材料碳酸鋰價(jià)格劇烈下行，鋰行業(yè)景氣度走弱，相關(guān)企業(yè)利潤(rùn)下滑。鋰電行業(yè)供需格局會(huì)否生變，鋰電企業(yè)又如何適應(yīng)新變化？《中國(guó)能源報(bào)》記者就此進(jìn)行了采訪。
    2024-05-14 09:44
    		•

  • 氫能產(chǎn)業(yè)方興未艾 中小企業(yè)如何搶抓風(fēng)口？

    氫能源被視為未來(lái)產(chǎn)業(yè)，前景廣闊。
    2024-05-12 09:54
    		•

  • 鋰電大省如何分羹退役電池回收利用千億市場(chǎng)？

    目前，四川鋰電產(chǎn)業(yè)規(guī)模位居全國(guó)前列，全國(guó)六分之一的動(dòng)力電池產(chǎn)自四川。四川正在構(gòu)建“鋰資源開(kāi)發(fā)—鋰電材料—電池制造—系統(tǒng)集成—終端應(yīng)用—廢舊電池梯級(jí)開(kāi)發(fā)及綜合回收利用”的全生命周期產(chǎn)業(yè)集群和生態(tài)體系。
    2024-05-08 09:53
    		•

  • “氫”風(fēng)襲來(lái)，四川如何搶占?xì)淠馨l(fā)展制高點(diǎn)？

    以160公里時(shí)速運(yùn)行，每公里實(shí)際平均能耗僅為5千瓦時(shí)，最高續(xù)航里程可達(dá)1000公里以上……前不久，我國(guó)首列氫能源市域列車(chē)成功試跑，標(biāo)志著氫能在軌道交通領(lǐng)域應(yīng)用取得新突破。
    2024-04-17 10:36
    		•

  • 《ESG Weekly》：動(dòng)力電池企業(yè)自身如何刮起“綠色風(fēng)暴”？

    鋰電池的應(yīng)用歷史并不久遠(yuǎn)。直到1990年代，鋰電池才首次實(shí)現(xiàn)商品化。不過(guò)，因其具有的能量?jī)?chǔ)備大、循環(huán)壽命長(zhǎng)、無(wú)記憶性以及自放電率低等獨(dú)特優(yōu)勢(shì)，被很快應(yīng)用于人類(lèi)社會(huì)生活的方方面面。
    2024-04-12 10:22
    		•

  • 青海制造鋰動(dòng)力電池新能源汽車(chē)銷(xiāo)往中亞

    記者4月1日晚從青海省西寧(國(guó)家級(jí))經(jīng)濟(jì)技術(shù)開(kāi)發(fā)區(qū)管委會(huì)獲悉，一列裝配青海制造鋰動(dòng)力電池的新能源汽車(chē)中歐(中亞)班列當(dāng)日從青海西寧啟程，駛往哈薩克斯坦阿騰科里站，最終抵達(dá)烏茲別克斯坦塔什干市，標(biāo)志著青海制造鋰動(dòng)力電池新能源汽車(chē)正式銷(xiāo)往中亞。 4月1
    2024-04-03 08:07
    		•

  • 政府工作報(bào)告首提鋰電池、新型儲(chǔ)能！鋰電產(chǎn)業(yè)如何行穩(wěn)致遠(yuǎn)？

    3月5日，國(guó)務(wù)院總理李強(qiáng)作政府工作報(bào)告。李強(qiáng)指出，一年來(lái)，推動(dòng)外貿(mào)穩(wěn)規(guī)模、優(yōu)結(jié)構(gòu)，電動(dòng)汽車(chē)、鋰電池、光伏產(chǎn)品新三樣出口增長(zhǎng)近30%。政府工作報(bào)告還強(qiáng)調(diào)了發(fā)展新型儲(chǔ)能產(chǎn)業(yè)的必要性，提出加強(qiáng)大型風(fēng)電光伏基地和外送通道建設(shè)，推動(dòng)分布式能源開(kāi)發(fā)利用，發(fā)
    2024-03-06 23:16
    		•
專(zhuān)題
相關(guān)新聞

  • “氫”風(fēng)吹“綠”萬(wàn)億大市場(chǎng) 四川如何練氫功

    新賽道競(jìng)技大幕拉開(kāi)，四川實(shí)力如何？5月中旬，四川日?qǐng)?bào)全媒體記者展開(kāi)調(diào)查，從制氫、儲(chǔ)氫、運(yùn)氫、加氫、用氫等氫能全產(chǎn)業(yè)鏈視角，感受四川練“氫”功的現(xiàn)狀。
    2024-05-23 09:19

  • 產(chǎn)能小、成本高、電力技術(shù)威脅 氫炒作是如何失敗的？

    分析認(rèn)為，問(wèn)題不僅僅是擴(kuò)大氫氣生產(chǎn)比預(yù)期更困難，氫能實(shí)際用途日益增長(zhǎng)的不確定性也是一大問(wèn)題。如今，包括電熱電池和熱泵等基于電力的技術(shù)已經(jīng)快速發(fā)展，成為除了氫能以外的可選項(xiàng)。而如果這些電力技術(shù)繼續(xù)發(fā)展，2050年碳排放清零目標(biāo)中氫氣的作用可能只有
    2024-05-21 09:50

  • 廢舊電池“退役潮”將來(lái)臨 它們?nèi)绾巫儚U為寶？

    每天早上9時(shí)，是這家鉛鋅生產(chǎn)基地最忙碌的時(shí)候，來(lái)自全國(guó)各地的貨車(chē)將收集的廢舊鉛酸電池，傾倒在回收物資的倉(cāng)庫(kù)里，再通過(guò)分揀、破碎、過(guò)篩、還原反應(yīng)等多道工序，實(shí)現(xiàn)廢舊電池的循環(huán)再利用。
    2024-05-19 14:05

  • 價(jià)格下行，鋰電企業(yè)如何破局？

    鋰價(jià)走勢(shì)是決定鋰企業(yè)績(jī)情況的核心指標(biāo)。自2022年12月以來(lái)，碳酸鋰價(jià)格持續(xù)下跌，鋰電池重要原材料碳酸鋰價(jià)格劇烈下行，鋰行業(yè)景氣度走弱，相關(guān)企業(yè)利潤(rùn)下滑。鋰電行業(yè)供需格局會(huì)否生變，鋰電企業(yè)又如何適應(yīng)新變化？《中國(guó)能源報(bào)》記者就此進(jìn)行了采訪。
    2024-05-14 09:44

  • 氫能產(chǎn)業(yè)方興未艾 中小企業(yè)如何搶抓風(fēng)口？

    氫能源被視為未來(lái)產(chǎn)業(yè)，前景廣闊。
    2024-05-12 09:54

  • 鋰電大省如何分羹退役電池回收利用千億市場(chǎng)？

    目前，四川鋰電產(chǎn)業(yè)規(guī)模位居全國(guó)前列，全國(guó)六分之一的動(dòng)力電池產(chǎn)自四川。四川正在構(gòu)建“鋰資源開(kāi)發(fā)—鋰電材料—電池制造—系統(tǒng)集成—終端應(yīng)用—廢舊電池梯級(jí)開(kāi)發(fā)及綜合回收利用”的全生命周期產(chǎn)業(yè)集群和生態(tài)體系。
    2024-05-08 09:53

  • “氫”風(fēng)襲來(lái)，四川如何搶占?xì)淠馨l(fā)展制高點(diǎn)？

    以160公里時(shí)速運(yùn)行，每公里實(shí)際平均能耗僅為5千瓦時(shí)，最高續(xù)航里程可達(dá)1000公里以上……前不久，我國(guó)首列氫能源市域列車(chē)成功試跑，標(biāo)志著氫能在軌道交通領(lǐng)域應(yīng)用取得新突破。
    2024-04-17 10:36

  • 《ESG Weekly》：動(dòng)力電池企業(yè)自身如何刮起“綠色風(fēng)暴”？

    鋰電池的應(yīng)用歷史并不久遠(yuǎn)。直到1990年代，鋰電池才首次實(shí)現(xiàn)商品化。不過(guò)，因其具有的能量?jī)?chǔ)備大、循環(huán)壽命長(zhǎng)、無(wú)記憶性以及自放電率低等獨(dú)特優(yōu)勢(shì)，被很快應(yīng)用于人類(lèi)社會(huì)生活的方方面面。
    2024-04-12 10:22
本月熱點(diǎn)
歡迎投稿
聯(lián)系人：王女士
Email：cbcu#cbcu.com.cn
發(fā)送郵件時(shí)用@替換#
電話(huà)：010-56284224
在線(xiàn)投稿
微信公眾號(hào)