“ Journal of Membrane Science” jurnalında dərc olunmuş araşdırmada Çin Elmlər Akademiyasının Proses Mühəndisliyi İnstitutundan (IPE) professor Van Yinhuanın rəhbərlik etdiyi tədqiqat qrupu, turşu-asid turşuları istehsal etməyi hədəfləyən yeni zona ilə tənzimlənən fazalararası polimerləşmə strategiyasını təklif edir. və tullantı litium batareyalarından litiumun bərpası üçün yüksək ayırma seçiciliyinə malik qələvi davamlı nanofiltrasiya (NF) membranları.

Yeni enerji sənayesinin sürətlə genişlənməsi litium ehtiyatlarına tələbatın artmasına səbəb oldu və tükənmiş litium batareyalarının effektiv təkrar emalı ehtiyacını vurğuladı. Yaşıl və səmərəli nanofiltrasiya (NF) texnologiyası davamlı litiumun bərpası üçün əsas həll yolu kimi ortaya çıxır.

Bununla belə, adi poliamid NF membranları turşu və qələvi şəraitdə struktur deqradasiyası kimi problemlərlə üzləşir ki, bu da onların ayrılma performansını pozur.

Perspektivli alternativ, kimyəvi sabitliyi və xüsusi ayırma proseslərində istifadəsi ilə tanınan poliurea (PU) membranlardır. Bununla belə, polietileniminin (PEI) İB istehsalında sulu faza monomeri kimi tətbiqi problemlər yaradır. PEI-nin çoxsaylı reaktiv yerləri yüksək intensiv interfasial polimerləşmə ilə nəticələnir, qeyri-bərabər membran strukturları və zəif təkrarlanma qabiliyyəti, litiumun bərpası tətbiqləri üçün genişlənməsinə mane olan problemlər yaradır.

^{Bu tədqiqatda təklif olunan strategiya müvafiq olaraq Cu 2+} reaksiya inhibitorunun və səthi aktiv maddə natrium dodesil sulfatın (SDS) istifadəsi ilə toplu məhlulda və faza interfeysində monomerlərin diffuziya davranışının tənzimlənməsini nəzərdə tutur .

“Biz PEI-nin diffuziyasını və reaktivliyini tənzimləmək üçün Cu ²⁺ istifadə edirik , SDS isə membranın bütövlüyünü yaxşılaşdıraraq faza interfeysində bərabər paylanmasını təmin edir. Cu ²⁺ və SDS birlikdə daha nazik, daha vahid PU ayırma təbəqəsinin formalaşmasına imkan verir” Prof. Wan Yinhua izah etdi.

https://googleads.g.doubleclick.net/pagead/ads?gdpr=0&us_privacy=1—&gpp_sid=-1&client=ca-pub-0536483524803400&output=html&h=135&slotname=8188791252&adk=2329133447&adf=1857921027&pi=t.ma~as.8188791252&w=540&abgtt=6&fwrn=4&lmt=1729102285&rafmt=11&format=540×135&url=https%3A%2F%2Fphys.org%2Fnews%2F2024-10-polyurea-membranes-lithium-recovery-batteries.html&wgl=1&uach=WyJXaW5kb3dzIiwiMTUuMC4wIiwieDg2IiwiIiwiMTI5LjAuNjY2OC4xMDEiLG51bGwsMCxudWxsLCI2NCIsW1siR29vZ2xlIENocm9tZSIsIjEyOS4wLjY2NjguMTAxIl0sWyJOb3Q9QT9CcmFuZCIsIjguMC4wLjAiXSxbIkNocm9taXVtIiwiMTI5LjAuNjY2OC4xMDEiXV0sMF0.&dt=1729102230318&bpp=1&bdt=901&idt=157&shv=r20241014&mjsv=m202410150101&ptt=9&saldr=aa&abxe=1&cookie=ID%3D534c8786bf75d2ee%3AT%3D1729101614%3ART%3D1729102222%3AS%3DALNI_MbTHKZxl7gLOzTILa8TX13EitEOIw&gpic=UID%3D00000f0bc87df992%3AT%3D1729101614%3ART%3D1729102222%3AS%3DALNI_MaecMbMcxPwV-J3CvP8YQRtr_yFWw&eo_id_str=ID%3D225932ab59df61d0%3AT%3D1729101614%3ART%3D1729102222%3AS%3DAA-AfjYAtaJRoyFre-9Jvpoxw817&prev_fmts=0x0&nras=1&correlator=8116816906562&frm=20&pv=1&rplot=4&u_tz=240&u_his=1&u_h=864&u_w=1536&u_ah=816&u_aw=1536&u_cd=24&u_sd=1.25&dmc=8&adx=395&ady=2110&biw=1519&bih=730&scr_x=0&scr_y=0&eid=44759875%2C44759926%2C44759837%2C31087891%2C44795922%2C95344188%2C31088101&oid=2&pvsid=806503906372010&tmod=520045854&uas=0&nvt=1&ref=https%3A%2F%2Fphys.org%2Fsort%2Fdate%2Fall%2Fpage7.html&fc=1920&brdim=0%2C0%2C0%2C0%2C1536%2C0%2C0%2C0%2C1536%2C730&vis=1&rsz=%7C%7CpeEbr%7C&abl=CS&pfx=0&fu=128&bc=31&bz=0&td=1&tdf=0&psd=W251bGwsW251bGwsbnVsbCxudWxsLCJkZXByZWNhdGVkX2thbm9uIl0sbnVsbCwxXQ..&nt=1&ifi=2&uci=a!2&btvi=1&fsb=1&dtd=55646

Bu strategiya monomerlərin həm kütləvi məhlulda, həm də interfeysdə diffuziyasını və qarşılıqlı təsirini dəqiq şəkildə idarə edir, polimerləşmə prosesinin vahidliyini artırır. O, həmçinin çoxşaxəli monomerlərin sürətli reaktivliyini azaldır ki, bu da partiyadan partiyaya sabitliyi və membran tutarlılığını yaxşılaşdırır.

İB membranları tullantı akkumulyatorlardan litiumun bərpası zamanı rast gəlinən sərt turşu və qələvi şəraitdə belə ayırma seçiciliyini saxlayaraq müstəsna kimyəvi sabitlik nümayiş etdirir. Yük və ölçü effektlərini balanslaşdırmaqla, bu membranlar həddindən artıq pH mühitlərində etibarlı performans təmin edir.

“Zona ilə tənzimlənən interfasial polimerləşmə strategiyamız membran performansını və istehsal sabitliyini yaxşılaşdırmaq üçün monomer diffuziya davranışına nəzarət etməyin vacibliyini nümayiş etdirir. Bu tədqiqat enerji sektorunda PU membranlarının əhatə dairəsini genişləndirir və davamlı litiumun bərpası üçün möhkəm bir həll təklif edir “, Prof. Luo Jianquan, bu araşdırmanın müvafiq müəllifi.

Bu tədqiqat sürətlə böyüyən yeni enerji landşaftında davamlı resurs istifadəsi istiqamətində qlobal səylərə uyğunlaşaraq, həm təkrar emal texnologiyasında, həm də membran elmində irəliyə doğru əhəmiyyətli bir addımdır.

Daha çox məlumat: Shiyu Xiao və digərləri, Tullantıların litium-ion batareyalarının təkrar emalı üçün yüksək performanslı poliurea nanofiltrasiya membranı: Kütləvi və interfasial monomer diffuziyasına sinergik nəzarətdən istifadə, Membran Elmi jurnalı (2024). DOI: 10.1016/j.memsci.2024.123405

Çin Elmlər Akademiyası tərəfindən təmin edilmişdir