ارزیابی چرخۀ حیات باتریهای لیتیوم یونی (مطالعۀ موردی: آندهای گرافیت و اکسید کبالت) | ||
| نشریه محیط زیست طبیعی | ||
| مقاله 1، دوره 68، شماره 2، 1394، صفحه 165-178 اصل مقاله (211.58 K) | ||
| نوع مقاله: مقاله پژوهشی | ||
| شناسه دیجیتال (DOI): 10.22059/jne.2015.54945 | ||
| نویسندگان | ||
| زهرا پاداش برمچی1؛ امیرحسین حمیدیان* 2؛ نعمت الله خراسانی3؛ محمود کاظمزاد4 | ||
| 1دانشجوی دکتری محیط زیست، دانشکدۀ منابع طبیعی، دانشگاه تهران، ایران | ||
| 2استادیار گروه محیط زیست، دانشکدۀ منابع طبیعی، دانشگاه تهران، ایران | ||
| 3استاد گروه محیط زیست، دانشکدۀ منابع طبیعی، دانشگاه تهران، ایران | ||
| 4استادیار پژوهشکدۀ انرژی، پژوهشگاه مواد و انرژی، ایران | ||
| چکیده | ||
| این روزها به باتریهای لیتیوم یونی بهدلیل شدت انرژی بالاتر و آثار زیستمحیطی کمتر نسبت به باتریهای استفادهشدۀ دیگر، بسیار توجه شده است. مواد استفادهشده در آند، یکی از بخشهای مهم تأثیرگذار بر شدت انرژی و آثار زیستمحیطی باتریها هستند. هدف از این مطالعه بررسی چگونگی اثرپذیری میزان انتشار آثار زیستمحیطی ناشی از مواد مختلف استفادهشده در آند باتریهای لیتیوم یونی با افزایش میزان انرژی تولیدی در واحد جرم مادۀ فعال و نیز چگونگی اثر بازیافت مواد بر میزان آثار زیستمحیطی بالقوۀ ناشی از این باتریهاست. در این مطالعه میزان وزنی اولیۀ اجزای مورد نیاز برای سناریوهای مختلف براساس تجربیات آزمایشگاهی، منابع و گزارشهای مستندشده تعیین شد. سپس براساس واحد عملکردی تعیینشده که در این مطالعه 1000 میلیآمپر ساعت انرژی تولیدی توسط مادۀ فعال آند باتری در نظر گرفته شده است، دادههای وزنی اولیه نرمال شدند و پس از آن همۀ آثار زیستمحیطی و مصرف انرژی مربوط به تمام اجزای تشکیلدهنده و استفادهشده در باتری شامل مادۀ فعال (همان مادۀ آند سنتزی)، مواد الکترولیت شامل LiPF6 در حلال NMP، اتیلنکربنات، دیمتیل کربنات و بایندر توسط دادههای بهدستآمده از مدل GREET2 سیاههنویسی شدند. پس از طبقهبندی، ویژگیسازی براساس فاکتورهای ویژگیسازی روش CML و درنهایت وزندهی آثار زیستمحیطی مختلف براساس روش مدلسازی MET صورت گرفت. بررسی نتایج ارزیابی آثار زیستمحیطی باتریهای با آند گرافیت و اکسید کبالت نشان میدهد که باتریهای با آند اکسید کبالت آثار گازهای گلخانهای، گازهای اسیدی، مهدود فتوشیمیایی و مصرف انرژی بیشتری نسبت به باتریهای با آند گرافیت دارند. در مقابل، آثار باتریهای با آند اکسید کبالت در صورت بازیافت میتواند بهشکل قابلتوجهی کاهش یابد و درنتیجه میتوان به باتریهای کوچکتر با وزن کمتر و شدت انرژی بیشتر با آثار زیستمحیطی کمتر دست یافت. | ||
| کلیدواژهها | ||
| آندهای باتری؛ ارزیابی چرخۀ حیات؛ انرژی؛ باتری لیتیوم یونی؛ بازیافت | ||
| مراجع | ||
|
| ||
|
آمار تعداد مشاهده مقاله: 2,954 تعداد دریافت فایل اصل مقاله: 1,713 |
||