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        應用分享|揭秘電池界的

        發布時間:2024-05-13瀏覽:203

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               在現代生活中,鋰離子電池扮演著不可或缺的角色。這些電池不僅含有鋰,還包含鎳、錳、鈷等關鍵元素,它們以不同的比例結合,構成了電池的正極材料。這些元素的比例,決定了電池的性能、能量密度和安全性。然而,隨著電池壽命的終結,如何有效地回收和再利用這些珍貴的材料,成為了一個重要的科學課題。

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               鋰電池的回收過程開始于電極的粉碎。這一步驟將電池的正極和負極材料混合,形成一種類似于“黑粉”的混合物。這種混合物包含了電池中的所有活性成分,如鎳、錳、鈷(NMCs)和石墨等。盡管這些黑色粉末外觀上看起來沒有什么特別,可實際上是復雜的元素集合體,其內部的元素分布蘊含著電池的原始信息。

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               為了解析“黑粉”的秘密,科學家們采用了微區XRF技術。微區XRF技術又稱μ-XRF,可以分析樣品中各元素的分布特征及含量信息,通過疊加關鍵元素的結果,可以揭示“黑粉”中不同元素的分布和比例。例如,鎳、錳、鈷等元素在圖譜中以不同的顏色表示,從而可以直觀地看出它們在“黑粉”中的相對含量。這些信息對于理解電池的化學組成和性能至關重要。

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        使用Bruker M4 μ-XRF 分析不同來源的鋰電池回收“黑粉”,可以清晰分辨Ni、Mn、Co、Fe、Ti等關鍵元素的分布特征及含量信息。圖中 Ni, Mn, Co, Fe, Ti元素分別以綠,藍,紅,黃,白表示

               另外,科學家們還能利用這些數據,在鎳-錳-鈷(Ni-Mn-Co)三元圖中追溯“黑粉”來源。Ni-Mn-Co三元圖可以幫助統計混合物中Ni、Mn、Co的比例,通過將“黑粉”的數據點映射到這個三元圖中,我們不僅能夠追溯到“黑粉”的來源,還能夠分析出不同電池技術的元素使用效率和回收潛力。

               隨著電動汽車和可再生能源技術的快速發展,鋰電池的需求預計將持續增長。因此,提高電池回收的效率和科學性,對于實現能源的可持續管理和減少環境影響具有重要意義。通過對“黑粉”等回收材料的深入研究,我們不僅能夠更好地理解電池的生命周期,還能夠推動循環經濟的發展,為建設一個更加綠色的未來做出貢獻。


        微區X射線熒光光譜儀

               微區X射線熒光元素分布成像技術是對不均勻、不規則、大樣品甚至小件樣品和包裹物進行高靈敏度、非破壞性元素成像分析的方法,涉及領域包含生物金屬材料、非金屬材料、生物組織切片、醫療器械等。

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        Bruker 微區X射線熒光光譜儀 M4 TORNADO


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