磷酸鐵鋰高速增長的背后又存在著哪些隱患呢?
鋰離子電池作為一種高性能的二次綠色電池,性能的改善,很大程度上決定于電極材料性能的改善,尤其是正極材料。目前研究較為廣泛的正極材料有鈷酸鋰、鎳酸鋰以及錳酸鋰等,但由于鈷有毒且資源有限,鎳酸鋰制備困難,錳酸鋰的循環(huán)性能和高溫性能差等因素,制約了它們的應(yīng)用和發(fā)展。因此,開發(fā)新型高能廉價的正極材料對鋰離子電池的發(fā)展至關(guān)重要。
磷酸鐵鋰能夠可逆地嵌脫鋰,且具有比容量高、循環(huán)性能好、電化學(xué)性能穩(wěn)定、價格低廉等特點,作為動力鋰離子電池材料,是新一代綠色正極材料的理想選擇。磷酸鐵鋰的發(fā)現(xiàn)引起了國內(nèi)外電化學(xué)界不少研究人員的關(guān)注。
據(jù)統(tǒng)計數(shù)據(jù)顯示,2021年上半年在動力電池的總銷量中,磷酸鐵鋰電池占比達到了52.9%,其增速也超過其他正極材料。高速增長的背后又存在著哪些隱患呢?
隱患之一當屬于對環(huán)境的污染。磷酸鐵鋰生產(chǎn)主要用到磷酸鐵、碳酸鋰、葡萄糖等,需要經(jīng)過混合、研磨、干燥、燒結(jié)、除鐵等工序。在生產(chǎn)過程中會產(chǎn)生大量的廢水,包括純水制備濃水、設(shè)備沖洗廢水、循環(huán)冷卻水等。再加上磷酸鐵鋰的原材料磷酸鐵的洗滌廢水、磷酸鐵母液等,每天的水量都較大,必須采用合適廢水處理工藝進行處理。
常用的廢水處理工藝有中和法、混凝沉淀法、膜分離法等。膜分離法是廢水深度處理的一種工藝,處理合理處理廢水使其達標之外,還可以回收利用。萊特萊德的Neterfo極限分離系統(tǒng)就是一款專門針對高濃度廢水研發(fā)的膜法深度處理回用和減量系統(tǒng)(www.feishuihuishou.com)。系統(tǒng)采用流道更寬、表面粗糙度更低的高抗污染膜元件,污染物不易富集,化學(xué)清洗效果好,恢復(fù)性好,化學(xué)清洗通量衰減率降低15%,減少了系統(tǒng)耗材更換成本,可耐受高TDS、高硬度、高COD的化工廢水,具有良好的適應(yīng)性。突破了傳統(tǒng)回用水系統(tǒng)50%回收率瓶頸,綜合回收率可達90%以上。
如今,膜分離法得到了大多數(shù)磷酸鐵鋰生產(chǎn)企業(yè)的應(yīng)用,不過在實際廢水處理時,還是要依據(jù)企業(yè)的廢水水質(zhì)、水量等實際情況進行設(shè)計。