Le graphite est devenu le matériau d'électrode négative de batterie au lithium le plus répandu sur le marché en raison de ses avantages tels qu'une conductivité électronique élevée, un coefficient de diffusion élevé des ions lithium, un faible changement de volume avant et après la structure en couches, une capacité d'insertion élevée du lithium et un faible potentiel d'insertion du lithium.
Alors que la demande de batteries lithium-ion continue de croître, un grand nombre de batteries lithium-ion usagées suivent également. Le recyclage des déchets de batteries lithium-ion contribue non seulement à améliorer le taux de recyclage des ressources, à atténuer la pénurie de ressources, mais également à éviter efficacement la pollution de l'environnement.
Les batteries lithium-ion usagées doivent être prétraitées avant d'être recyclées par des méthodes physiques ou chimiques afin d'atteindre l'objectif de séparation préliminaire. Afin d'éviter un court-circuit ou une combustion spontanée des batteries lithium-ion usagées lors du démontage, elles sont généralement complètement déchargées par immersion dans une solution saline saturée. La batterie usagée entièrement déchargée peut être traitée par démontage manuel, concassage et criblage mécaniques, puis la poudre noire de graphite usagée peut être obtenue.
Lors du traitement des déchets de batteries lithium-ion, certaines impuretés métalliques (Li, Al, Co, Ni, etc.), des électrolytes organiques et des liants seront inévitablement inclus dans le graphite, ce qui affectera l'efficacité ultérieure de la récupération des matériaux. Il est donc nécessaire de purifier le matériau de l’anode.
L’utilisation des ressources des anodes en graphite des batteries lithium-ion usagées est également un point chaud de la recherche actuelle. Le graphite recyclé de haute pureté peut à nouveau être utilisé comme électrode négative en graphite, avec une excellente rétention de capacité et une excellente efficacité coulombienne.
En plus d'utiliser directement le graphite résiduel comme agent réducteur, le graphite recyclé récupéré peut être transformé en adsorbant.
De plus, étant donné que le graphite régénéré conserve le réseau original du graphite, il peut être utilisé comme matière première de graphène. Certains chercheurs ont utilisé la méthode Hummers améliorée pour préparer du graphite régénéré en oxyde de graphite, et ont finalement préparé du graphène avec de la vitamine C comme agent réducteur.
Le graphite est une ressource stratégique importante. Le recyclage et la réutilisation des anodes en graphite des batteries lithium-ion contribueront non seulement à équilibrer la contradiction offre-demande sur le marché des ressources en graphite, mais réduiront également les risques environnementaux des produits de batteries. À l'heure actuelle, des recherches plus approfondies sont encore nécessaires sur le recyclage et la réutilisation des anodes en graphite des batteries lithium-ion, en renforçant la recherche et le développement de technologies d'utilisation efficace et propre et d'élimination inoffensive des déchets de matériaux d'anodes des batteries lithium-ion, et plus loin. élargir l'utilisation du graphite recyclé et de ses produits.
