Графит стал основным материалом для отрицательных электродов литиевых батарей на рынке благодаря его преимуществам, таким как высокая электронная проводимость, большой коэффициент диффузии ионов лития, небольшое изменение объема до и после слоистой структуры, высокая емкость внедрения лития и низкий потенциал внедрения лития.
Поскольку спрос на литий-ионные батареи продолжает расти, за ним также следует большое количество отработанных литий-ионных батарей. Переработка отработанных литий-ионных батарей не только способствует повышению скорости переработки ресурсов, уменьшению нехватки ресурсов, но и эффективно предотвращает загрязнение окружающей среды.
Отработанные литий-ионные батареи необходимо предварительно обработать перед переработкой физическими или химическими методами для достижения цели предварительного разделения. Во избежание короткого замыкания или самовозгорания отработанных литий-ионных аккумуляторов при разборке их обычно полностью разряжают путем погружения в насыщенный раствор соли. Полностью разряженную аккумуляторную батарею можно переработать путем ручной разборки, механического дробления и сортировки, после чего можно получить черный графитовый порошок.
При переработке отработанных литий-ионных аккумуляторов в состав графита неизбежно попадают некоторые металлические примеси (Li, Al, Co, Ni и др.), органические электролиты и связующие, что влияет на последующую эффективность восстановления материала. Поэтому необходимо очищать материал анода.
Использование ресурсов графитовых анодов отработанных литий-ионных батарей также является горячей темой исследований. Переработанный графит высокой чистоты можно снова использовать в качестве графитового отрицательного электрода с отличным сохранением емкости и кулоновской эффективностью.
Помимо использования отходов графита непосредственно в качестве восстановителя, восстановленный переработанный графит можно использовать в качестве адсорбента.
Кроме того, поскольку регенерированный графит сохраняет исходную графитовую решетку, его можно использовать в качестве графенового сырья. Некоторые исследователи использовали улучшенный метод Хаммерса для превращения регенерированного графита в оксид графита и, наконец, получили графен с витамином С в качестве восстановителя.
Графит является важным стратегическим ресурсом. Переработка и повторное использование графитовых анодов литий-ионных батарей не только поможет сбалансировать противоречие между спросом и предложением на рынке графитовых ресурсов, но и уменьшит экологическую опасность аккумуляторных продуктов. В настоящее время все еще необходимы более глубокие исследования по переработке и повторному использованию графитовых анодов литий-ионных батарей, усилению исследований и разработок эффективных и чистых технологий утилизации и безвредной утилизации отработанных анодных материалов литий-ионных батарей, а также дальнейшего расширение использования вторичного графита и продуктов из него.
