使用现场便携式手持LIBS回收锂离子电池

小编

概述

锂电池的制造,未来几十年的锂需求预计将大幅增加

锂成本的增加,以及废旧电池供应的扩大,使得从废旧电池中提取锂的成本规模经济上可行

赛普司LIBS对键具有优异的灵敏度,可以在拆卸和回收过程的多个阶段测量电池组件中的键和其他金属介

赛谱斯LIBS可以测试固体和液体。

消费类电子产品、电动汽车(EV)和通用能源存储向电气化转变的趋势增加了锂离子电池的需求。这反过来增加了对锂和其他用于电池制造的关键矿物的需求。锂的成本在2022年飙升,尽管此后题外但电费本和消供电子的许油的用寿用B030束离子电池中提取锂变得更加经济可行。

激光诱导击穿光谱(LIBS)由于其对锂的优异灵敏度,一直被视为离子电池中含量的量化和映射的有用工具。近期,由于回收电池作为锂的来源的兴趣,LIBS引起了人们的兴趣,以筛选未知的电池材料的含量。LIBS和X射线荧光光(XRF)都可用于测试废旧电池中的其他关键矿物质,如Al、Ni、Co和Mn。在回收过程中,电池被拆解和切碎。阴极和阳极材料被研磨成一种称为“黑色物质”的粉末,这种粉末富含石墨,可能富含锂和其他金属。其他可拆卸的材料包括金属箔和电解质黑色粉末可通过LIBS或XRF测试元素含量。这一结果可能决定矿物回收的经济可行性,以及适当的开采方法。溶剂萃取(湿法治金)和热萃取(火法治金是常见的技术。火法治金技术留下的富渣也可进行测试。

实验中

使用SciApsZ-903便携式LIBS分析仪进行测量。

Z-903分析仪利用了几种先进的功能

·二极管泵浦固体激光器,6mJ脉冲能量,50Hz

宽光谱范围覆盖190-950时间门控,最大限度地减少科学应用

图1:LIBS过程示意图

黑质量样品从电池回收,和元素含量已测定lcp。粉末状样品如黑色物质必须压制成颗粒进行LIBS分析。

使用来自chemplex的13mm模具,压力为7吨。

LIBS试验是在氲气气氛下进行的,门延迟为(球团用2个清洁脉冲,4个数据脉冲拍摄,在12个位置被扫描。数据点是5次重复测试的平均值拆卸后的电极板可以按原样进行测试。LIBS测量只能烧蚀少量的表面材料,通常不超过10-50um,因此LIBS非常适合薄样品的测试