كم يذهب النحاس إلى بطارية ليثيوم أيون

نظرًا لأن السيارات الكهربائية (EVs) ، والإلكترونيات المحمولة ، وأنظمة الطاقة المتجددة تصبح جزءًا من الحياة اليومية ، تقع بطارية الليثيوم أيون في وسط هذا التحول. لكن هل تساءلت يومًا ما الذي يحدث في صنع واحدة؟ خاصة النحاس - كم هو موجود هناك ، ولماذا يهم؟

تغوص هذه المقالة بعمق في بطارية الليثيوم أيون ، ومقدار النحاس الذي يحتوي عليه ، وماذا يعني ذلك لسلاسل التوريد العالمية ، والاستدامة ، والابتكار في إعادة تدوير البطاريات. ستجد مقارنة منتجات , تحليل البيانات ، والبصيرة حول اتجاهات الطلب والعرض العالمي - كل ذلك بنبرة محادثة. دعونا نستكشف!

فهم بطارية الليثيوم أيون

قبل أن ندخل في أرقام النحاس ، دعنا نقسم ماهية بطارية الليثيوم أيون .

بطارية الليثيوم أيون عبارة عن جهاز تخزين للطاقة قابل لإعادة الشحن مصنوع من عدة مكونات. يتكون عادة من:

• الكاثود (القطب الإيجابي): يحتوي على أكاسيد المعادن الليثيوم

• الأنود (القطب السلبي): الغالب الجرافيت

• المنحل بالكهرباء : يساعد على نقل الأيونات بين الأقطاب الكهربائية

• فاصل : يمنع الأنود والكاثود من اللمس

• الأسلاك والغلاف : يتضمن كمية كبيرة من النحاس

النحاس ليس مجرد حشو. يلعب دورًا رئيسيًا - خاصة في هواة الجمع الحالية والأسلاك الداخلية - بفضل الموصلية الكهربائية الممتازة.

ما مقدار النحاس في بطارية ليثيوم أيون؟

الآن دعنا نصل إلى الأرقام.

يمكن أن يختلف محتوى النحاس في بطاريات الليثيوم أيون اعتمادًا على نوع البطارية والتطبيق. يتراوح متوسط ​​المحتوى من 10 ٪ إلى 15 ٪ بالوزن . ولكن عند زيادة حجمها - خاصة في السيارات الكهربائية - تصبح الأرقام أكثر إثارة للإعجاب.

كما ترون ، تحتوي بطارية الليثيوم أيون في EVs وأنظمة التخزين الكبيرة على عشرات إلى مئات الكيلوغرامات من النحاس . هذه كمية هائلة من المعادن القيمة المرتبطة بتخزين الطاقة.

لماذا يهم النحاس في بطارية ليثيوم أيون

النحاس ليس اختياريًا في بطارية ليثيوم أيون -إنه ضروري. هنا لماذا:

• الموصلية الكهربائية العالية : تبقي المقاومة الداخلية منخفضة

• مقاومة التآكل : مثالية لتخزين الطاقة الطويل الأمد

• المرونة الميكانيكية : تسمح طبقات رقيقة وموصلة للغاية

في معظم خلايا الليثيوم أيون ، يستخدم الأنود رقاقة نحاسية رقيقة مثل جامع الحالي. بدونها ، ستنخفض كفاءة الطاقة والمتانة.

النحاس في خلايا الليثيوم أيون مقابل كيمياء البطارية الأخرى

دعونا نلقي نظرة على كيفية تراكم بطارية الليثيوم أيون من حيث استخدام النحاس مقارنة بأنواع البطاريات الأخرى.

من الواضح أن خلية الليثيوم أيون تقود الحزمة في كل من الأداء واستخدام النحاس.

الدفعة العالمية لبطاريات ليثيوم أيون والطلب النحاسي

مع ازدهار EVs و Green Energy ، من المتوقع أن يصل إنتاج بطارية الليثيوم أيون العالمي إلى 4500 جيجا ساعة بحلول عام 2030 . قد يتطلب ذلك أكثر من 4.5 مليون طن من النحاس سنويًا - فقط للبطاريات.

وهذا جزء فقط من القصة.

وفقًا للبحث الذي أجراه البروفيسور آدم سيمون ، يحتاج بطارية هوندا أكورد إلى حوالي 200 رطل من النحاس ، مقارنة بـ 40 رطلاً لإصدار الغاز. توربينات الرياح؟ أكثر دراماتيكية:

• التوربينات البرية: 10 أطنان من النحاس

• التوربينات الخارجية: 20+ طن من النحاس

  
  

أزمة توريد النحاس

إليكم التحدي: هل يمكن للعالم أن ينتج ما يكفي من النحاس لتلبية هذا الطلب المتفجر؟

وجد الباحثون أنه بين عامي 2018 و 2050 ، ستحتاج الإنسانية إلى استخراج 115 ٪ من النحاس أكثر مما تم استخراجه في كل التاريخ حتى عام 2018 - فقط للبقاء على المسار الصحيح.

هذا علم أحمر خطيرة. لماذا؟

• استخراج وديعة جديدة يستغرق 20+ سنة (بسبب التصاريح ، الاستكشاف)

• نمو الإنتاج العالمي ليس سريعًا بما فيه الكفاية

• الآثار البيئية للمناجم الجديدة مهمة

هذا هو المكان الذي يصبح فيه الانتعاش النحاسي من بطاريات الليثيوم أيون المستخدمة بمثابة تغيير في اللعبة.

انتعاش النحاس من بطاريات الليثيوم أيون: مسار مستدام

الأخبار السارة؟ هناك بالفعل نحاس متداول-في كل تلك البطاريات الليثيوم أيون القديمة التي تصل إلى نهاية حياتهم.

لماذا استعادة النحاس؟

• يقلل من الحاجة إلى التعدين الأولي

• يقلل من انبعاثات غازات الدفيئة

• يوفر الطاقة - إعادة تدوير النحاس يستخدم طاقة أقل بنسبة 85 ٪ من التعدين

• يمنع التلوث البيئي من نفايات البطارية

ولكن هناك صيد: انتعاش النحاس من خلايا الليثيوم أيون معقدة.

التحديات في استرداد النحاس

• مواد مختلطة (الليثيوم ، الكوبالت ، النيكل ، الجرافيت ، النحاس)

• الترابط الضيق بين الطبقات

• صهر درجات الحرارة العالية كثيفة الطاقة وغير فعالة

  
  

أدخل Electramet: حلول استرداد المعادن المتقدمة

هذا هو المكان الذي يحدث فيه الابتكار فرقًا.

يوفر Electramet حلول Hydrometallurgical المتطورة لاسترداد النحاس الانتقائي. الخاص بهم خصيصًا ل: تم تصميم نظام PHI

• استرداد النحاس عالي النقاء

• تعمل مع انخفاض استهلاك الطاقة

• إنتاج الحد الأدنى من النفايات

• دعم نظام الحلقة المغلقة

بدلاً من الصهر العالي ، يستخدم نظام PHI فصل الطور السائل. إنه دقيق وقابل للتطوير ومستدام.

مزايا نظام PHI الخاص بـ Electramet

هذه صفقة كبيرة للصناعات التي تستثمر في مرافق إعادة تدوير البطاريات على نطاق واسع.

في المستقبل صناعة بطاريات الليثيوم أيون

بطارية الليثيوم أيون موجودة هنا للبقاء. وكذلك الحاجة إلى النحاس. إذا لم نطور البنية التحتية الفعالة لإعادة التدوير الآن ، فسوف نواجه:

• نقص الموارد

• تكاليف أعلى

• عدم الاستقرار الجيوسياسي على الوصول المعدني

ولكن مع إعادة التدوير الذكي - مثل تقنية Electramet - يمكننا استعادة هذا النحاس والحفاظ على تدفق البطاريات.

ما هو التالي لبطاريات النحاس والليثيوم أيون؟

دعونا نلخص بعض الأفكار التطلعية:

اتجاهات للمشاهدة

1. نمو EV : أكثر من 50 مليون evs متوقع على الطرق بحلول عام 2030

2. إعادة استخدام البطارية والحياة الثانية : تخزين الطاقة الشمسية في بطاريات EV القديمة

3. التعدين الحضري : تصبح المدن مناجم النحاس المستقبلية

4. الفرز القائم على الذكاء الاصطناعي وإعادة التدوير : تفكيك الدقة لخلايا الليثيوم أيون

العمل العالمي المطلوب

• يجب على الحكومات تبسيط تصاريح التعدين

• يجب على صانعي البطاريات تصميم التفكيك

• يجب أن يزداد إعادة التدوير التقنية مثل نظام PHI الخاص بـ Electramet

معا ، يمكننا جعل بطارية الليثيوم أيون استخدام أكثر استدامة-وضمان توضيح إمدادات النحاس.

الأفكار النهائية

لذا ، ما مقدار النحاس الذي يذهب إلى بطارية ليثيوم أيون ؟ كثيراً. ولكن أكثر من ذلك هو ركوب كيفية التعامل مع هذا النحاس - قبل وبعد حياة البطارية.

من خلال استرداد النحاس من خلايا الليثيوم أيون المستخدمة ، فإننا لا نحمي كوكبنا فحسب ، بل نحمي أيضًا مستقبل الطاقة النظيفة. تثبت شركات مثل Electramet أنه ممكن.

هل تريد أن تستعد لسلسلة التوريد الخاصة بك في المستقبل وتقليل التأثير البيئي؟ اتصل بـ Electramet لاستكشاف كيفية تحويل حلول استرداد النحاس الخاصة بهم إلى استراتيجية إعادة تدوير البطارية الخاصة بك.

دعنا نفتح القيمة الكاملة لبطارية الليثيوم أيون -ذرة نحاسية واحدة في وقت واحد.