배터리 재활용은 배터리 폐기물 관리 문제를 해결하는 데 매우 중요합니다. 매년 폐기되는 전자 기기의 수가 증가하고 수명이 다하는 전기차 배터리의 수가 향후 몇 년 동안 증가함에 따라 적절한 재활용을 통해 배터리를 적절히 관리하여 잘못 폐기된 배터리의 악영향으로부터 사람과 환경을 보호할 수 있습니다.
배터리를 더 이상 사용할 수 없다고 해서 셀 내부의 물질이 쓸모없다는 의미는 아닙니다. 평균적으로요, 새로운 납축 배터리의 납 80% 는 재활용되어 재료 재사용의 잠재력이 크다는 것을 보여줍니다.
사용된 셀에서 정확히 어떤 물질이 추출되나요?
납축 배터리
프로세스 납축 배터리 재활용 배터리는 1900년대부터 자동차 및 기타 애플리케이션에 사용되어 왔기 때문에 이미 상당히 성숙한 기술입니다. 이러한 배터리의 구성도 간단하고 간단하여 재활용 과정도 매우 쉽습니다.
납축 배터리는 납, 플라스틱 코팅, 황산으로 구성됩니다. 먼저 배터리를 분리하고 황산을 중화하여 황산나트륨으로 바꿉니다. 배터리 조각을 통에 넣으면 납과 플라스틱이 분리됩니다. 플라스틱은 위로 떠오르고 납은 바닥으로 가라앉습니다.
황산나트륨은 비료와 세제에 사용되고, 납과 플라스틱은 새 배터리나 기타 산업 제품에 사용되는 등 세 가지 성분 모두 재활용됩니다.
리튬 이온 배터리
다음이 있습니다. 두 가지 프로세스 리튬 이온 배터리 내의 물질을 추출할 수 있습니다. 첫 번째 프로세스를 불꽃 야금 회수라고 합니다. 이 공정은 고온을 이용해 배터리를 제련하고 코발트, 니켈, 구리를 회수합니다. 그러나 매우 높은 온도 때문에 리튬, 알루미늄 및 기타 유기 화합물이 연소되어 상대적으로 낮은 회수율.
습식 야금 후처리 는 대체 추출 프로세스입니다. 수용액을 사용하여 음극에서 금속을 침출합니다. 리튬 이온 전지는 강산에 담근 를 사용하여 금속을 용액에 녹입니다. 이 공정은 에너지 집약도가 낮고 비용이 저렴하며 다른 금속 외에 리튬과 구리도 회수할 수 있어 회수율이 더 높습니다. 그러나 화학적 침출은 또한 물질을 추출하기 위해 염산, 질산, 황산, 과산화수소와 같은 부식성 시약이 필요합니다.
일부 재활용 업체는 이 두 가지를 조합하여 재료를 추출합니다. 하나의 재활용 업체, 레드우드는 먼저 배터리를 가열하여 전지의 금속을 분리합니다. 그런 다음 습식 야금 공정을 통해 개별 화합물을 회수합니다. 이 방법을 사용하면 니켈, 코발트, 구리, 알루미늄, 흑연의 회수율은 95-98%, 리튬은 80% 이상 회수할 수 있다고 합니다.
또한 많은 과학자들이 재활용을 위해 배터리 소재를 더 안전하고 효율적으로 회수할 수 있는 방법을 연구하고 있습니다. 한 회사는 염산이나 과산화수소 대신 이산화황을 사용하여 양극재를 침출합니다. 이론적으로는 배터리 내의 모든 물질을 추출하여 배터리 제조 공정에서 재사용할 수 있습니다.
Strong 재료 연구 는 앞으로 더욱 지속 가능하고 재활용 가능한 배터리를 만드는 데 일조할 것입니다. 더 쉽게 처리하고 재활용할 수 있는 소재와 배터리 디자인을 발견하고 선택하는 것은 더 나은 재활용을 장려하는 데 큰 역할을 할 것입니다.
방법 알아보기 Arbin은 이 연구를 지원합니다.
