Графит стал основным материалом отрицательного электрода литиевой батареи на рынке благодаря своим преимуществам, таким как высокая электронная проводимость, большой коэффициент диффузии ионов лития, небольшое изменение объема до и после слоистой структуры, высокая емкость вставки лития и низкий потенциал вставки лития.
Поскольку спрос на литий-ионные аккумуляторы продолжает расти, за ними следует большое количество отработанных литий-ионных аккумуляторов. Утилизация отработанных литий-ионных аккумуляторов не только способствует повышению степени переработки ресурсов, уменьшая нехватку ресурсов, но и эффективно предотвращая загрязнение окружающей среды.
Отработанные литий-ионные аккумуляторы необходимо предварительно обрабатывать перед переработкой физическими или химическими методами для достижения цели предварительного разделения. Во избежание короткого замыкания или самовозгорания отработавших литий-ионных аккумуляторов при разборке их обычно полностью разряжают погружением в насыщенный раствор соли. Полностью разряженный отработанный аккумулятор можно переработать путем ручного демонтажа, механического дробления и просеивания, после чего можно получить отработанный графитовый черный порошок.
При переработке отработанных литий-ионных аккумуляторов в состав графита неизбежно будут входить некоторые металлические примеси (Li, Al, Co, Ni и др.), органические электролиты, связующие вещества, что повлияет на последующую эффективность извлечения материала. Следовательно, необходимо очищать анодный материал.
Использование ресурсов графитовых анодов отработанных литий-ионных аккумуляторов также является актуальным направлением исследований. Переработанный графит высокой чистоты можно снова использовать в качестве графитового отрицательного электрода с превосходным сохранением емкости и кулоновской эффективностью.
Помимо непосредственного использования отработанного графита в качестве восстанавливающего агента, регенерированный переработанный графит можно превратить в адсорбент.
Кроме того, поскольку регенерированный графит сохраняет исходную решетку графита, его можно использовать в качестве графенового сырья. Некоторые исследователи использовали усовершенствованный метод Хаммерса для преобразования регенерированного графита в оксид графита и, наконец, приготовили графен с витамином С в качестве восстановителя.
Графит является важным стратегическим ресурсом. Переработка и повторное использование графитовых анодов литий-ионных аккумуляторов не только поможет сбалансировать противоречие между спросом и предложением на рынке графитовых ресурсов, но и снизит опасность аккумуляторной продукции для окружающей среды. В настоящее время все еще необходимы более глубокие исследования по переработке и повторному использованию графитовых анодов литий-ионных аккумуляторов, активизация исследований и разработок эффективных и чистых технологий утилизации и безвредной утилизации отработанных анодных материалов литий-ионных аккумуляторов, а также дальнейшие исследования. расширение использования переработанного графита и продуктов его переработки.