Использование угольных отходов для производства лития

Размещено Персоналом | 01 августа 2023 г.

В 2020 году NETL выделила X-MAT, подразделению Sem Plastics, 1 миллион долларов на трехлетний проект по разработке керамических композитных анодов на основе полимеров, в которых угольные отходы используются в качестве источника углерода для анодов литий-ионных аккумуляторов. Исследовательская группа X-MAT с тех пор превратила это финансирование в некоторые многообещающие разработки для будущего технологии литий-ионных аккумуляторов и устойчивой энергетики.

Согласно NETL, анод — это один из двух электродов литий-ионной батареи, обычно состоящий из графита, нанесенного на медную фольгу. Графит составляет значительную часть общего веса и стоимости литий-ионного аккумулятора. В настоящее время его можно получать из природного графита (добываемого как графит) или синтетического графита (полученного из других углеводородов), и большая часть его стоимости (порядка 10 000 долларов США за тонну) обусловлена ​​требованиями к температуре и времени обработки, поясняется в выпуск новостей.

Benchmark Mineral Intelligence сообщает, что «на один электромобиль приходится около 150 фунтов графита, и, по оценкам, к 2035 году для удовлетворения прогнозируемого спроса потребуется более 150 новых графитовых рудников». Поскольку графит составляет около 28% типичной батареи электромобиля, общее количество необходимого графита достигнет многих миллионов тонн к 2035 году».

Однако новая технология X-MAT, в которой вместо графита используется термообработка керамики, полученной из угля и полимеров, может сократить время обработки и температуру анодных материалов, а также значительно увеличить содержание кремния. «Основываясь на результатах наших исследований и разработок, финансируемых Национальной лабораторией энергетических технологий Министерства энергетики, мы считаем, что угольные отходы могут сыграть важную роль в смягчении этого дефицита, и они уже производятся в необходимых объемах», пояснил представитель компании в пресс-релизе.

Исследовательская группа X-MAT объединила уголь с запатентованной технологией компании на основе кремниевой формирующей смолы для создания углерода для литий-ионных батарей, сообщил Джо Стоффа, технологический менеджер NETL Программы переработки углеродной руды, в пресс-релизе. Этот анодный материал был независимо протестирован в батареях 18650, которые используются в популярных электромобилях. Результаты первых аккумуляторов 18650, изготовленных с использованием керамики, полученной из угля и полимеров, показали удерживающую способность 80% после 1000 циклов полной зарядки и полной разрядки, что продемонстрировало многообещающий жизненный цикл новой технологии, согласно данным компании. выпускать.

«В конце проекта анодный материал X-MAT продемонстрировал стабильность в форм-факторе 18650 и является многообещающим в качестве углеродного анодного материала с высоким содержанием кремния и более высоким номинальным напряжением, который может стоить дешевле, чем традиционные производители, при этом имея значительную стоимость. выгоду от утилизации угольных отходов», — заявил Стоффа.

Генеральный директор X-MAT Билл Истер рассказал журналу Waste Advantage: «Использование угольных отходов в качестве материала с добавленной стоимостью не только обеспечивает внутренний источник анодов, но и создает новый рынок для угольных отходов. Мы благодарны Министерству энергетики и NETL за поддержку, благодаря которым этот проект стал возможным. Наш материал на основе угля может удовлетворить этот спрос более экологически чистым способом и приведет к появлению внутреннего источника анодного материала, помогая США снизить зависимость от зарубежных стран в отношении критически важных материалов, необходимых для удовлетворения растущего спроса на электрификацию».

Дополнительная информация о текстовых форматах