Устойчивая переработка электродных материалов отработавших литий-ионных аккумуляторов с использованием процессов прямой регенерации

Глобальное распространение электромобилей (EV) может привести к образованию огромного количества отработавших литий-ионных аккумуляторов (LIB) по мере окончания их срока службы. Ожидается, что к 2030 году совокупный объем отработавших LIB, выработанных по окончании срока службы (EOL), достигнет 11 млн метрических тонн, а к 2040 году ежегодный поток отходов от аккумуляторов электромобилей составит 34 000 т. Поэтому устойчивая и эффективная переработка отработавших LIB имеет первостепенное значение. Традиционные стратегии переработки, такие как пирометаллургия и гидрометаллургия, разрушают кристаллические структуры ценных электродных материалов до элементного уровня, что создает существенные недостатки, включая высокие выбросы парниковых газов, значительные затраты и большое энергопотребление. Развивающиеся процессы прямой переработки предлагают эффективные варианты восстановления соединений LIB без изменения их химического состава, позволяя сохранять исходный состав и заключенную в материалах энергию. Повторное введение лития и восстановление дефектов являются критическими этапами регенерации электродов, определяющими характеристики восстановленного материала. В данной работе авторы подробно рассматривают и анализируют различные методы регенерации электродов LIB с учетом механизмов их деградации. Преимущества прямой переработки по сравнению с другими технологиями переработки подчеркиваются посредством обсуждения ее технологических достоинств. Рассматриваются физические стадии предварительной обработки, включая деактивацию, разборку и отделение черной массы. Перспективы масштабирования прямой переработки также обсуждаются с учетом прогнозируемых тенденций развития аккумуляторов LIB будущих поколений.