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Materiales de grafito reciclado y sintético para baterías: retos e innovaciones en los ensayos de materiales
A medida que la industria de las baterías continúa creciendo y se extraen más materiales vírgenes de la tierra, el deseo y la necesidad de materiales de baterías reciclados aumentan constantemente. No solo se están consumiendo recursos a un ritmo acelerado, sino que el proceso de minería también produce residuos dañinos y emisiones de dióxido de carbono. Reciclar los materiales de las baterías y utilizar grafito sintético reduce esto y permite una menor degradación del medio ambiente.
LECO fabrica analizadores diseñados para el análisis eficiente de materiales de baterías recicladas. Estos analizadores proporcionan a los fabricantes de baterías datos de caracterización y otra información relacionada con la calidad, lo que permite el uso de materiales reciclados como sustitutos de los materiales vírgenes al minimizar la incertidumbre.
El proceso de reciclaje
El reciclaje de baterías es un proceso complejo que comienza triturando las baterías en piezas más pequeñas mecánicamente y separándolas en diferentes categorías. La sustancia residual para pruebas, a menudo llamada “masa negra”, es una mezcla de metales en forma de polvo.
Existen varios métodos de reciclaje, entre ellos la pirometalurgia, la hidrometalurgia y la electrohidrometalurgia, cada uno con sus ventajas y desventajas. A pesar de su complejidad, el reciclaje es preferible al uso de materiales vírgenes, ya que los componentes de las baterías son recursos no renovables.
El grafito recuperado de masa negra y el grafito sintético son cruciales en la industria de las baterías. El grafito sintético, producido a partir de coque de petróleo y brea de alquitrán de hulla mediante tratamiento a alta temperatura, ofrece alta pureza y puede adaptarse para aplicaciones en baterías, mejorando el rendimiento y la consistencia.
Los fabricantes prefieren el grafito sintético por su uniformidad y previsibilidad, lo que mejora la duración y la eficiencia de la batería. La integración de grafito reciclado y sintético es vital para soluciones de almacenamiento de energía sostenibles y de alto rendimiento a medida que la industria evoluciona.
Muestras de prueba
Una vez que las baterías han pasado por el proceso de reciclaje, se separan en diferentes elementos extraídos o se venden como “masa negra”. Para garantizar que todos los materiales reciclados funcionen según lo previsto y contengan todos los componentes esperados, la realización de pruebas es un paso importante a seguir. Afortunadamente, LECO cuenta con las herramientas que necesitas para realizar las pruebas y confiar en los resultados. Los elementos clave que se deben analizar incluyen el carbono, el oxígeno y el azufre, así como la humedad y las cenizas. Esto es especialmente importante al analizar grafito reciclado y sintético.
Los niveles de carbono son importantes porque el carbono afecta el componente de conducción de la batería. El oxígeno es clave para analizar porque puede afectar la capacidad de descarga. Los niveles de azufre a menudo son indicativos de pureza. Instrumentos como SC832DR de LECO puede determinar los niveles de carbono y azufre en una sola corrida, lo que proporciona a los analistas datos útiles en poco tiempo. La determinación de oxígeno se puede realizar con el ONH836, un analizador elemental que cuenta con detectores de conductividad térmica e infrarrojos para garantizar la precisión.
En lo que respecta a la humedad y las cenizas, LECO cuenta con equipos de última generación, como nuestro TGA801, lo que le permite probar ambas cosas a la vez con hasta 19 muestras por análisis. Ese tipo de eficiencia puede ahorrar muchísimo tiempo y dinero en un laboratorio. La humedad y las cenizas son útiles al analizar materiales para baterías, ya que la humedad puede afectar el rendimiento electroquímico de una batería y acelerar la pérdida de capacidad, y las cenizas se pueden utilizar para comparar la pureza relativa de varios grados de grafito o resaltar la pureza de una muestra de material reciclado.
Aprende más
Con equipos de alta tecnología que funcionarán de manera eficiente y rentable en su laboratorio, el uso de materiales de baterías recicladas es más prometedor que nunca. Acomúñenos en un seminario web sobre Caracterización de materiales de baterías recicladas de grafito y masa negra para conocer más sobre cómo funcionan nuestros analizadores para este tipo de análisis y por qué vale la pena la inversión comenzar a usar materiales de baterías reciclados.
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