LIBS&XRF-鋰電池材料與回收市場分析

鋰電池材料與回收市場分析

SciAps 為電動汽車和戰略金屬市場構建了新的手持式 LIBS 和 XRF 分析儀系列。非常適合鋰和稀土元素的勘探、生產和回收等應用,SciAps 已經是化石燃料能源行業手持式分析儀的全球領導者,進一步改進了手持式 XRF 和 LIBS 分析儀以滿足綠色經濟的需求。以下整理鋰電池相關製程市場及分析,結合各設備因應不同客戶問題提供完整方案。

而因歐盟有意在2035年停售 PHEV 車款以及現在能源危機等因素,造成電動車需求持續增加,電動汽車是增加電池使用量的關鍵因素,目前該市場上的大部分電池則產自亞洲,下圖為鋰電池投入全球各市場比例。

鋰電池投入全球各市場比例

 

新興能源號稱「白色石油」作為鋰動力電池必備材料的鋰礦,被譽為新世紀的石油,從鋰礦廠商、電池芯廠商甚至下游電動車廠皆投資開採鋰礦,可見其重要地位。而其鋰電池主原料【鋰】來源有三大類:1. 礦石開採 2. 鹵水提煉 3. 二次再生電池回收

 

1. 礦石開採

偉晶岩(總鋰佔 26%)是越來越重要的鋰來源。還有一些含鋰的礦物如鋰輝石、鋰雲母和透鋰長石。可透過LIBS做開採現場測試無須每次取樣送至實驗室分析,節省大量時間人力成本外,LIBS更是可以快速上手導入礦業使用。

礦石 LIBS礦石開採

現在全球有數十台 SciAps 分析儀用於鋰勘探項目,使用手持式分析儀測試所有鋰樣品類型,如剛果民主共和國 Tantalex 資源勘探項目等都在使用LIBS進行測試,使現場人員可快速分辨鋰礦中的鋰含量。

LIBS檢測 LIBS檢測-2

2. 鹵水提煉

鹽湖鹵水提取鋰工藝是指從含鋰的鹽湖鹵水中提取碳酸鋰和其他鋰鹽產品。

鹵水提煉 鋰鹽

3. 二次再生電池

目前電池再生有兩種方式:現今廢鋰電池回收技術使用分乾式處理(火法冶煉)與濕式處理(濕法冶金) 兩大類,主要對正極版中鋰、鈷、鎳、錳等金屬元素的萃取提煉,而非以金屬氧化物回收再利用為考量。

二次再生電池

在二次電池回收上,電動汽車電池的二次使用往往會進入電網內的儲能係統,估計 20% 的電動汽車電池將獲得第二次生命,而那些沒有用於第二次生命的電池將進入報廢回收。

喬哈斯科技將利用在鋰市場所服務經驗,提出以下手持式分析儀LIBS/XRF因應在各類回收的應用及測試方式。

☑ 應用

  1. 廢汽車➞汽車回收商取出電池並賣給電池加工廠,電池回收商可直接在塗層金屬或刮擦粉末上使用LIBS進行測試以確定電池價格,也可以測試廢汽車外觀金屬零件五金回收,如鋁銅不鏽鋼碳鋼等…。
  2. 電池回收➞電池回收直接拆卸或粉碎以將金屬與黑色物質分離。 如果設施沒有化學或高溫工藝,他們會將黑色物質賣給加工廠,並根據鎳、鈷、錳和鋰的濃度確定價格。
  3. 黑色粉末(電池回收金屬粉)➞使用LIBS精準定量鋰元素濃度;鎳、鈷、錳元素則是用XRF測試其含量。
  4. 碳酸鋰➞測試碳酸鋰的鋰濃度和任何雜質元素。

 

☑ 測試方式

LIBS/XRF因應各類回收的測試方式

Sciaps LIBS & XRF

SciAps Z900 系列和 SciAps XRF 是 GeoChem 市場上獨一無二的儀器不論是對於礦物的研究還是能源材料的開發,而LIBS與XRF的搭配更讓鋰電材料業不再一昧的依靠實驗室設備,在我們豐富的經驗下,Z900 系列為客戶提供了更高測試能力的新機會,且在國內及海外擁有許多服務據點,讓在鋰電材料市場客戶無論是國外採礦、買料皆可放心帶設備到當地使用。

 

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