W ramach tego projektu zostaną opracowane strategie zrównoważonego przetwarzania zużytych akumulatorów litowo-jonowych. W związku z tym projekt koncentruje się na następujących tematach:
- Opracowanie opłacalnych ekonomicznie i przyjaznych dla środowiska strategii recyklingu, które służą do oddzielania i czyszczenia różnych komponentów baterii, a mianowicie aktywnego materiału anodowego (grafit), aktywnego materiału katodowego (Co, Ni), kolektorów prądu (Cu, Al) oraz litu z elektrolitu. Opracowane i porównane zostaną różne metody, z naciskiem na modyfikację i doskonalenie istniejących procesów hydrometalurgicznych, w tym bioługowania jako najbardziej przyjaznego dla środowiska.
- Charakterystyka odzyskanych materiałów elektrod aktywnych (badanie składu chemicznego i struktury)
- Ponowne wykorzystanie odzyskanych materiałów aktywnych w nowych ogniwach elektrochemicznych (pomiary pojemności elektrycznej, retencji pojemności i stabilności podczas cykli ładowania i rozładowania oraz współczynników dyfuzji jonów litu).
Gruntowne podstawowe badania właściwości fizykochemicznych i elektrochemicznych odzyskanych produktów są niezbędne do oceny ich wartości rynkowej.
Recykling zużytych LIB nie jest tak rozwinięty jak recykling innych typów baterii i obecnie koncentruje się głównie na odzysku Co, Cu, Ni, Mn, Fe i Al, natomiast odzysk innych cennych pierwiastków i komponentów, takich jak lit lub grafit nadal pozostaje w skali laboratoryjnej. Dlatego pilnie potrzebne są badania podstawowe rozwijające procesy recyklingu i odzysku.
Szacuje się, że w okresie prognozy 2020-2025 rynek akumulatorów będzie rósł ze średnią roczną stopą wzrostu (CAGR) na poziomie 12,3%. Przewiduje się, że do 2025 r. globalne magazynowanie energii wejdzie w erę TWh, co sprawi, że niezwykle ważne, z punktu widzenia zrównoważonego rozwoju, będzie jak najszybsze zamknięcie obiegu odpadów. Według analiz i prognoz Międzynarodowej Agencji Energetycznej (IEA) do 2030 r. co roku na całym świecie będzie się generowało około 100-120 GWh zużytych baterii pochodzących z pojazdów elektrycznych. Co więcej, prognoza dotycząca generowania odpadów przewiduje, że ilość wycofanych z eksploatacji modułów baterii z pojazdów elektrycznych wzrośnie o 4 miliony ton do 2030 r., co jest wartością większą niż obecne światowe możliwości recyklingu. Dlatego recykling i ponowne użycie baterii są niezbędnymi sposobami zrównoważenia zapotrzebowania na surowce krytyczne, takie jak Co, Ni czy Li, a także grafit naturalny.
Informacje szczegółowe
- Program finansujący:
- SONATA_BIS
- Instytucja:
- Narodowe Centrum Nauki (NCN) (National Science Centre)
- Porozumienie:
- UMO-2022/46/E/ST8/00395 z dnia 2023-03-22
- Okres realizacji:
- 2023-03-22 - 2027-03-21
- Kierownik projektu:
- dr hab. inż. Monika Wilamowska-Zawłocka
- Realizowany w:
- Katedra Konwersji i Magazynowania Energii
- Typ zgłoszenia:
- Krajowy Program Badawczy
- Pochodzenie:
- Projekt krajowy
- Weryfikacja:
- Politechnika Gdańska
wyświetlono 250 razy