锂离子电池(LIB)的独特特征,例如它们的长寿命和高能量密度特征,已促进了它们的全球知名度,并巩固了其作为从便携式电子设备到电动汽车的各种应用的最重要电源的地位。1 - 3液体仍然是消费电子产品和电动汽车中最广泛的电源,甚至是20 - 25年。4,5每年对LIB的需求已达到700 GWH,预计到2030年将攀升至空前的4.7 TWH。6 libs通常包含基于李的阴极(LiCoo 2,Limn 2 O 4,Lini X Mn Y Co Z O 2,Lini X Co Y Al Z O 2,LifePo 4),阳极(石墨),电解质(有机溶剂中的LIPF 6)和分离剂(聚丙烯或多乙烯)。7基于Li的阴极是Libs的关键组成部分;
1引言2锂离子电池类型和预处理3绿色的回收方法3.1 Biolething 3.1.1生物渗入过程中使用的微生物3.1.1.1 Libs Biolbs Bioreaching 3.1.1.2。libs for for Libs for for for for for for for for for for for for for for for for for fribs fribsing生物无能的过程3.1.3提高生物素质过程中的浸出效率为3.2食物废物废物(W4W)浸出方法3.2.1。食物浪费的预处理3.2.2用于用户用的不同食物废物回收3.2.2.1茶和植物废物3.2.2.2葡萄种子废物3.2.2.3橙皮废料3.2.3食物废物浪费的还原剂3.2.3.1葡萄糖3.2.3.3.2.2.3.2.2.2.2.2.2.2.2.2.2.2.2.2.3乙醇3.3乙醇3.3电化学方法3.3.3.1.3.1。电化学辅助水平铝过程
由于大量汽车锂离子电池将在未来十年内退役,退役汽车锂离子电池 (LIB) 的二次生命和回收利用引起了越来越多的关注。在这里,我们说明了电池化学、使用和回收如何影响 LIB 的能源和环境可持续性。我们发现,具有更高比能量的 LIB 表现出更好的生命周期环境性能,但它们从二次生命应用中获得的环境效益并不明显。直接阴极回收被发现在减少生命周期环境影响方面最有效,而湿法冶金回收为高性能 LIB 提供的可持续性效益有限。使用更少铝和替代阳极材料(例如硅基阳极)的电池设计可以实现更可持续的 LIB 回收。与直接回收电动汽车使用后的 LIB 相比,二次生命后回收的 LIB 的碳足迹和能源使用可分别减少 8% 至 17% 和 2% 至 6%。
与 LIBs、镍氢和锂离子电池相关的其他材料(如钴、钒、锂、石墨、镧、铈、镨和钕)属于欧盟列出的关键原材料 (CRM) 类别(欧盟委员会,2020 年)。它们不含铅或镉等对环境有害的重金属。然而,LIBs 含有几种对环境有危害的成分,不符合可持续性和绿色化学原则的标准。在这方面,人们不断寻找具有高容量和能量密度的新型活性电极材料。石墨 (Gr) 因其高库仑效率和良好的循环稳定性而被广泛用作商业 LIBs 中的负极材料。 5 然而,由于 Gr 的理论容量低至 372 mA hg − 1 且倍率性能较差,因此无法满足提供高能量(存储)容量和高功率密度的高性能 LIB 的迫切需求。6,7 此外,Gr 也是欧盟 (EU) 列为 CRM 的主要原材料。7
本研究简要回顾了锂离子电池 (LIB) 的热行为及其与老化、产热、热管理和热故障的关系。我们重点关注促进阳极主要老化机制的温度效应,并比较不同电池化学成分在日历和循环老化模式下的这些影响。我们回顾了缓解老化的策略,包括电池热管理系统 (BTMS) 的设计、电池用户为尽量减少压力因素的影响而采取的最佳实践以及阳极材料的适当选择。我们讨论了 LIB 中的产热和表面温度变化,包括不同电池化学成分之间的比较。我们分析了由于 BTMS 无法应对的极端事件(例如过度充电)导致的 LIB 热故障。最后,我们确定了与 LIB 热行为对其性能和生命周期的影响相关的主要挑战和机遇,包括阳极材料选择、BTMS 设计和快速充电方法的趋势。
随着锂离子电池 (LIB) 在各种应用中的消耗量不断增加,开发锂离子电池的需求也日益增长。在这方面,关注具有适合 LIB 性能的材料非常重要。使用这些材料,电池的储能容量、循环寿命、重量和老化电池的回收利用有望得到改善。最近,共价有机骨架 (COF) 因其多孔性和优异的物理和化学稳定性等众多特性,在 LIB 的正极、负极、电解质和隔膜中显示出巨大的应用前景。本综述讨论了 COF 在下一代 LIB 中的应用。首先,介绍了 LIB 的主要成分、工作原理和特点。然后,讨论了 COF 的优点、应用和合成方法。最后,重点介绍了 COF 根据主要特点和相关挑战在 LIB 各个部分中的应用。在这篇评论中,我们专注于通过引入和开发COF作为新一代储能应用材料来改进电池,以克服当前的局限性并为当前的LIB提供有前途的替代品。
这项工作对锂离子电池(LIB)的热行为进行了简洁的综述及其与衰老,热量产生,热管理和热衰竭的关系。我们着重于促进阳极中主要老化机制的温度效应,并比较不同细胞化学的日历和骑自行车衰老模式之间的这些效果。我们回顾了减轻老化的策略,包括电池热管理系统(BTMS)的设计,电池用户的最佳实践以最大程度地减少压力因素的影响以及适当的阳极材料选择。我们讨论了LIB的热产生和表面温度变化,包括不同细胞化学的比较。我们分析了由于极端事件无法反驳BTM的极端事件而引起的LIB的热力故障,例如过度充电。最后,我们确定了与LIB的热行为对其性能和生命周期的影响相关的主要挑战和机会,包括阳极材料选择,BTMS设计和快速充电方法的趋势。
摘要:了解锂离子电池(LIBS)的老化机制对于在现实应用中优化电池操作至关重要。本文对现实生活中的电动汽车(EV)应用中的LIBS衰老进行了系统描述。首先,描述了这些应用中使用的普通电动汽车和锂离子化学的特征。然后将电动汽车中的电池操作分为三种模式:充电,待机和驾驶,随后被描述。最后,审查了实际充电,备用和驾驶模式中LIB的老化行为,并考虑了不同工作条件的影响。还讨论了这些过程中阴极,电解质和阳极的降解机制。因此,实现了对现实生活中EV应用中LIBS的老化机制的系统分析,提供了实用的指导,可以为用户,电池设计人员,车辆制造商和物料恢复公司延长电池寿命的方法。
电动汽车 (EV) 是低碳排放和可持续交通未来的重要组成部分。电动汽车在交通运输中的应用正在迅速增长,全球电动汽车数量将从 2012 年的 12 万辆增加到 2021 年的 600 多万辆 [1]。目前电动汽车最主要的储能技术是锂离子电池 (LIB)。由于锂库存的损失、活性材料的损失以及循环过程中固体电解质中间相的形成,电动汽车 LIB 会随着时间的推移和使用而退化,表现为可用容量的损失、内阻的增加,最终导致设备可用能量和功率的降低 [2]。当 LIB 在电动汽车运行中无法再提供令人满意的性能时,它们就会退出使用。退役的电动汽车锂离子电池可以重新用作“二次生命”的储能系统 (ESS),用于电网 [3],支持间歇性可再生能源生产源,如太阳能光伏 (PV) 和风力涡轮机,以满足低碳排放电网的电力负荷消耗。二次使用后,锂离子电池可以被拆卸并回收成新的锂离子电池 [4],形成锂离子电池的循环、低浪费经济 [5]。电网规模储能系统的需求和退役电动汽车锂离子电池的二次生命供应量都将扩大,尤其是随着电动汽车的大规模采用和电网电气化。到 2030 年,二次生命锂离子电池的供应量预计将超过每年 200MWh,以满足预计每年 183MWh 的电网规模储能系统需求 [6]。
•锂离子电池(LIB)在各种电子和车辆中的日益增长的使用引起了人们对关键组件(如钴和锂等关键组件的供应和回收)的关注。lib回收具有经济和环境利益,包括恢复有价值的金属以及预防将有毒物质释放到环境中。然而,电池回收导致气体排放和液体废物,其中含有有害和持续的化学物质,包括量化和多氟烷基物质(PFA)。LIB回收过程中PFA的命运非常有限,并且不太了解。•LIBS多个成分 - 电解质,锂盐,粘合剂和分离剂 - 涉及各种氟化化合物。氟化添加剂用于提高电化学性能并增强化学和热稳定性。•少于5%的用户被回收。大多数用过的液井都是垃圾填埋的,由于灰尘,沼气,渗滤液的释放而对空气,土壤,水,水,水。•下一代LIB,固态电池(SSB),由于其出色的安全性和更好的能量密度,因此对未来电池技术具有巨大的潜力。SSB还包括粘合剂和氟化聚合物固体电解质中的各种氟化化学物质。•我们的研究概述了无机和有机氟化的化合物,添加剂和(CO)LIBS和SSB中使用的(CO)聚合物,并专注于电池粘合剂的热处理,尤其是PVDF(聚乙烯二烯氟化物)。