Қолданыстағы литий темір фосфатты батареяларда сатылы пайдалану мәні жоқ батареялар және сатылы пайдаланудан кейінгі батареялар ақырында бөлшектеліп, қайта өңделеді. Литий темір фосфатты аккумулятор мен үштік материал батареясының айырмашылығы оның құрамында ауыр металдар жоқ, ал қалпына келтіру негізінен Li, P және Fe болып табылады. Қалпына келтіру өнімінің қосылған құны төмен, сондықтан құны төмен қалпына келтіру жолын әзірлеу қажет. Қалпына келтірудің екі негізгі әдісі бар: өрт әдісі және ылғалды әдіс.
Өртті қалпына келтіру процесі
Дәстүрлі өртті қалпына келтіру әдісі электродтарды жоғары температурада өртеу, электрод фрагменттеріндегі көміртегі мен органикалық заттарды жағу. Күйіп қалуға болмайтын қалған күл, соңында металдар мен металл оксидтері бар ұсақ ұнтақты материалдарды алу үшін сүзіледі. Процесс қарапайым, бірақ өңдеу процесі ұзақ, ал бағалы металдарды кешенді қалпына келтіру төмен. Өртті қалпына келтірудің жетілдірілген технологиясы - күйдіру арқылы органикалық байланыстырғышты алып тастау, литий темір фосфат материалын алу үшін алюминий фольга парағынан литий темір фосфат ұнтағын бөлу, содан кейін литий, темір және фосфордың қажетті мольдік қатынасын алу үшін тиісті шикізатты қосу және жоғары температуралы қатты фазалық әдіспен жаңа литий темір фосфатын синтездеу. Құнды есептеуге сәйкес, қалдықтарды литий темір фосфатты батареяны жақсартылған от және құрғақ әдіспен қайта өңдеуге болады, бірақ бұл қалпына келтіру процесі арқылы дайындалған жаңа литий темір фосфатында көптеген қоспалар мен тұрақсыз өнімділік бар.
Ылғалды қалпына келтіру процесі
Ылғалды қалпына келтіру негізінен литий-темір фосфатты аккумулятордағы металл иондарын еріту үшін қышқыл және сілтілі ерітінділер арқылы, әрі қарай тұндыру, адсорбция және еріген металл иондарын оксидтер, тұздар және басқа формалар түрінде алудың басқа әдістерін қолданады, реакция процесінің көпшілігі H2SO4, NaOH, H2O2 және басқа реагенттер. Ылғалды қалпына келтіру процесі қарапайым, жабдыққа қойылатын талаптар жоғары емес, өнеркәсіптік ауқымды өндіріске жарамды, ғалымдар ең көп зерттеген, сонымен қатар Қытайдағы қалдықтарды литий-ионды батареяларды өңдеудің негізгі бағыты болып табылады.
Литий темір фосфатты батареяны қалпына келтіру негізінен оң электрод болып табылады. Литий темір фосфатының оң электродты дымқыл әдіспен қалпына келтіру кезінде алдымен алюминий фольга жинағышын оң электродтың белсенді затынан бөліп алу керек. Әдістердің бірі - сұйықтық жинауды еріту үшін сілті ерітіндісін қолдану және белсенді зат сілтпен әрекеттеспейді, белсенді затты алу үшін сүзуге болады. Екінші әдіс байланыстырғыш PVDF еріту үшін органикалық еріткіш пайдалану болып табылады, сондықтан литий темір фосфат анод материал және алюминий фольга бөлінген, алюминий фольга қайта пайдалану, белсенді заттар кейінгі өңдеу болуы мүмкін, органикалық еріткіш айдау арқылы өңделген болуы мүмкін, оның қайта өңдеуге жету үшін. Екі әдіспен салыстырғанда екінші әдіс экологиялық жағынан қауіпсіз. Оң электродта литий темір фосфатының қалпына келуі литий карбонатының түзілуі болып табылады. Бұл қалпына келтіру әдісінің құны төмен және оны литий темір фосфатын қайта өңдеу кәсіпорындарының көпшілігі қабылдайды, бірақ литий темір фосфатының темір фосфатының негізгі құрамдас бөлігі (95%) қайта өңделмеді, бұл ресурстардың ысырап болуына әкеледі.
Ылғал қалпына келтірудің тамаша әдісі - литий темір фосфатының катодты материалын Li, Fe және P қалпына келтіруді жүзеге асыру үшін литий тұзы мен темір фосфатына айналдыру. Егер литий темір фосфаты литий тұзы мен темір фосфатына айналғысы келсе, феррді тотықтыру қажет. үш валентті темірге дейін, ал литийді сілтілеу үшін қышқылды немесе сілтілі шаймалауды қолданыңыз. Кейбір ғалымдар алюминий қаңылтырлары мен литий темір фосфатын тотығу күйдіру арқылы бөлді, содан кейін күкірт қышқылын шаймалау және бөлу арқылы шикі темір фосфатын алды. Натрий карбонаты ерітіндіні жою кезінде литий карбонатын тұндыру үшін пайдаланылды. Қосымша өнім ретінде сатылатын сусыз натрий сульфаты өнімдерін алу үшін фильтраттың булану кристалдануы; Шикі темір фосфаты одан әрі литий темір фосфат материалдарын дайындауда пайдаланылуы мүмкін аккумуляторлық темір фосфатын алу үшін тазартылады. Технология көптеген жылдар бойы жүргізілген зерттеулерден кейін салыстырмалы түрде жетілді.
