東麗：從廢鋰電池中收集鋰！
-開發“用於回收鋰的納濾(NF)膜”-
東麗：
我們開發了一種納濾 (NF) 膜，可從使用過的 LIB 中回收鋰。
“納濾膜耐酸性提高5倍”，“鋰選擇性提高1.5倍”。
開發的納濾（NF）膜：
廢 LIB 回收利用 NF 膜進行分離和回收處理。
如果採用新的納濾膜分離方法，製造成本可以降低到五分之一。
鋰供應短缺對策：
由於電動汽車的普及，人們擔心 2030 年鋰供應短缺。
目標是在 2027 年實現商業化。
常規廢LIB回收：
在傳統的廢LIB回收中，
用強酸從高溫處理過的粉末中回收有價金屬，最後提取鋰。
據該公司稱，傳統的納濾膜“由於缺乏耐酸性而無法應用”。
這種新的 NF 膜處理：
新型NF膜
通過降低與酸的反應性並增加膜孔徑的均勻性，
這使得在回收有價值的材料後增加膜分離過程成為可能。
鋰的生產方法：
鹽湖法：
鹽湖法從鹽湖中濃縮提煉。
礦石方法：
將開采的礦石經過焙燒和精煉的礦石方法是主流。
NF膜分離方法：
如果NF膜分離投入實際應用，
將製造成本降低到與鹽湖法相同的水平，
生產率可以提高到與礦石法相同的水平。
而且，
二氧化碳排放量可以減少到礦石方法的三分之一。
當前的廢LIB回收：
由於生產成本高，大部分鋰都被浪費掉了。
新開關
從廢舊鋰離子電池中回收鋰
– 開發出具有顯著提高耐酸性的高鋰選擇性納濾膜 –
東麗：
使用最新的 DX。
“酸降低薄膜性能的機理”，
我們分析了“用於選擇性分離的膜的最佳孔結構”。
充分利用合成有機化學、高分子化學和納米技術。
我們創造了一種交聯聚合物膜，它既具有強耐酸結構，又具有 1 nm 或更小的細孔結構。
與傳統產品相比，我們實現了“5倍的耐酸性和1.5倍的離子選擇性分離性能”。
東麗
https://www.toray.co.jp/news/details/20220823145524.html
“僅允許原子通過 3 次的東麗超級過濾器”現已上市
什麼是NF膜（納濾膜）：
它是一種過濾液體的水處理膜。
新的納濾膜通過“溶解在水中的0.76納米鋰離子（單價離子）”。
另一方面，
“0.85 nm 鈷 (Co) 二價離子不透水”，具有高選擇性分離。
此外，
“比傳統 NF 膜高三倍的透水性”降低了過濾和所需能量。
日經交叉科技 (xTECH)
https://xtech.nikkei.com/atcl/nxt/column/18/01410/00004/
Toray : Récupérer le lithium des LIBs de déchets !
-Développement d’une “membrane de nanofiltration (NF) pour la récupération du lithium”-
Toray :
Nous avons développé une membrane de nanofiltration (NF) qui récupère le lithium des LIB usagées.
“La résistance aux acides de la membrane NF est augmentée de 5 fois”, et la “sélectivité au lithium est augmentée de 1,5 fois”.
Membrane de nanofiltration (NF) développée :
Le recyclage des déchets LIB permet un traitement de séparation et de valorisation à l’aide de membranes NF.
Si la nouvelle méthode de séparation membranaire NF est appliquée, le coût de fabrication peut être réduit d’un cinquième.
Contre-mesures contre la pénurie d’approvisionnement en lithium :
On s’inquiète d’une pénurie d’approvisionnement en lithium en 2030 en raison de la propagation des véhicules électriques.
Vise une commercialisation en 2027.
Recyclage des déchets classiques LIB :
Dans le recyclage classique des déchets LIB,
Les métaux précieux sont récupérés de la poudre traitée à haute température avec un acide fort, et enfin le lithium est extrait.
Selon la société, la membrane NF conventionnelle “ne peut pas être appliquée en raison d’un manque de résistance aux acides”.
Ce nouveau traitement membranaire NF :
La nouvelle membrane NF
En diminuant la réactivité avec les acides et en augmentant l’uniformité de la taille des pores de la membrane,
Il a permis d’ajouter un procédé de séparation membranaire après récupération des matières valorisables en recyclage.
Méthode de production du lithium :
Méthode du lac salé :
Méthode du lac salé pour concentrer et raffiner à partir du lac salé.
Méthode minerai :
La méthode du minerai, dans laquelle le minerai extrait est torréfié et raffiné, est le courant dominant.
Méthode de séparation membranaire NF :
Si la séparation par membrane NF est mise en pratique,
Abaissant le coût de fabrication au même niveau que la méthode du lac salé,
La productivité peut être augmentée au même niveau que la méthode au minerai.
en outre,
Les émissions de dioxyde de carbone peuvent être réduites à un tiers de la méthode du minerai.
Recyclage LIB des déchets actuels :
En raison des coûts de production élevés, la majeure partie du lithium est gaspillée.
nouvel interrupteur
Récupération du lithium des batteries lithium-ion usagées
– Création d’une membrane de nanofiltration hautement sélective au lithium avec une résistance aux acides considérablement améliorée –
Toray :
Utilisant le dernier DX.
“Mécanisme de dégradation des performances du film par l’acide”,
Nous avons analysé la “structure optimale des pores de la membrane pour une séparation sélective”.
Tirer pleinement parti de la chimie organique de synthèse, de la chimie des polymères et des nanotechnologies.
Nous avons créé une membrane polymère réticulée qui possède à la fois une structure résistante aux acides et une structure de pores précise de 1 nm ou moins.
Par rapport aux produits conventionnels, nous avons atteint “5 fois la résistance aux acides et 1,5 fois la performance de séparation sélective des ions”.
TORAY
“Le super filtre de Toray qui ne laisse passer que trois fois les atomes” est maintenant disponible
Qu’est-ce que la membrane NF (membrane de nanofiltration):
C’est un type de membrane de traitement de l’eau qui filtre les liquides.
La nouvelle membrane NF laisse passer “0,76 nm d’ions Li (ions univalents) dissous dans l’eau”.
d’autre part,
“Les ions divalents de cobalt (Co) de 0,85 nm sont imperméables” et ont une séparation sélective élevée.
En outre,
La filtration et l’énergie requise sont réduites par “une perméabilité à l’eau trois fois supérieure à celle des membranes NF conventionnelles”.
Nikkei CrossTech (xTECH)
Toray: Sammeln von Lithium aus Abfall-LIBs!
-Entwicklung einer „Nanofiltrationsmembran (NF) zur Rückgewinnung von Lithium“-
Toray:
Wir haben eine Nanofiltrationsmembran (NF) entwickelt, die Lithium aus gebrauchtem LIB zurückgewinnt.
“Die Säurebeständigkeit der NF-Membran wird um das 5-fache erhöht”, und die “Lithiumselektivität wird um das 1,5-fache erhöht”.
Entwickelte Nanofiltrationsmembran (NF):
Abfall-LIB-Recycling ermöglicht die Trennung und Verwertung von NF-Membranen.
Bei Anwendung des neuen NF-Membrantrennverfahrens können die Herstellungskosten auf ein Fünftel gesenkt werden.
Gegenmaßnahmen gegen Lithium-Versorgungsengpässe:
Aufgrund der Verbreitung von Elektrofahrzeugen gibt es Bedenken hinsichtlich eines Versorgungsengpasses bei Lithium im Jahr 2030.
Kommerzialisierung im Jahr 2027 angestrebt.
Konventionelles Abfall-LIB-Recycling:
Beim konventionellen Abfall-LIB-Recycling
Aus dem hochtemperaturbehandelten Pulver werden mit starker Säure wertvolle Metalle zurückgewonnen und schließlich Lithium extrahiert.
Die herkömmliche NF-Membran ist nach Angaben des Unternehmens „mangels Säurebeständigkeit nicht einsetzbar“.
Diese neue NF-Membranbehandlung:
Die neue NF-Membran
Durch Verringerung der Reaktivität mit Säuren und Erhöhung der Einheitlichkeit der Porengröße der Membran,
Es ermöglichte die Ergänzung um ein Membrantrennverfahren nach der Wertstoffrückgewinnung im Recycling.
Herstellungsverfahren für Lithium:
Salzsee-Methode:
Salzseeverfahren zum Konzentrieren und Raffinieren aus Salzsee.
Erzmethode:
Das Erzverfahren, bei dem abgebauten Erz geröstet und veredelt wird, ist der Mainstream.
NF-Membrantrennverfahren:
Wenn die NF-Membrantrennung in die Praxis umgesetzt wird,
Senkung der Herstellungskosten auf das gleiche Niveau wie beim Salzseeverfahren,
Die Produktivität kann auf das gleiche Niveau wie beim Erzverfahren gesteigert werden.
Außerdem,
Die Kohlendioxidemissionen können gegenüber dem Erzverfahren auf ein Drittel reduziert werden.
Aktuelles Abfall-LIB-Recycling:
Aufgrund der hohen Produktionskosten wird das meiste Lithium verschwendet.
neuer Schalter
Rückgewinnung von Lithium aus gebrauchten Lithium-Ionen-Batterien
– Schaffung einer hochlithiumselektiven Nanofiltrationsmembran mit dramatisch verbesserter Säurebeständigkeit –
Toray:
Verwendung der neuesten DX.
“Mechanismus der Verschlechterung der Filmleistung durch Säure”,
Wir haben die „optimale Porenstruktur der Membran für die selektive Trennung“ analysiert.
Volle Nutzung der synthetischen organischen Chemie, der Polymerchemie und der Nanotechnologie.
Wir haben eine vernetzte Polymermembran geschaffen, die sowohl eine stark säurebeständige Struktur als auch eine präzise Porenstruktur von 1 nm oder weniger aufweist.
Im Vergleich zu herkömmlichen Produkten haben wir die „5-fache Säurebeständigkeit und die 1,5-fache ionenselektive Trennleistung“ erreicht.
TORAY
“Torays Superfilter, der nur Atome dreimal passieren lässt” ist jetzt verfügbar
Was ist eine NF-Membran (Nanofiltrationsmembran):
Es ist eine Art Wasseraufbereitungsmembran, die Flüssigkeiten filtert.
Die neue NF-Membran lässt „0,76 nm Li-Ionen (univalente Ionen) gelöst in Wasser“ durch.
auf der anderen Seite,
“0,85 nm Kobalt (Co) zweiwertige Ionen sind undurchlässig” und haben eine hohe selektive Trennung.
Zusätzlich,
Filtration und benötigte Energie werden durch „dreimal höhere Wasserdurchlässigkeit als herkömmliche NF-Membranen“ reduziert.
Nikkei Cross Tech (xTECH)