افتتح اليوم المعرض الصيني الدولي الثامن عشر للبطاريات (CIBF2026) أبوابه في مركز شينزين العالمي للمعارض والمؤتمرات. ويغطي المعرض سلسلة القيمة الكاملة لبطاريات الليثيوم، بما في ذلك مواد البطاريات، والمعدات، وتصنيع الخلايا، وحزم البطاريات (PACK)، وتخزين الطاقة، وإعادة التدوير.
يُعد كل معرض CIBF بمثابة نافذة مركزة على تقنيات الصناعة ومقياساً لاتجاهات مستقبلها في آن واحد. وفي هذا العام، تبرز إحدى الإشارات الأساسية بوضوح خاص: مع استمرار نمو الأسواق النهائية مثل مركبات الطاقة الجديدة، وتخزين الطاقة، والأدوات الكهربائية، والإلكترونيات الاستهلاكية، تتحول صناعة بطاريات الليثيوم من “توسيع الطاقة الاستيعابية” إلى “مسابقة الأداء.” تحسين مواد بطاريات الليثيوم وتمكين إعادة التدوير الصديقة للبيئة للبطاريات المستعملة أصبحا مجالين رئيسيين يركز عليهما القطاع.
لطالما انخرطت شركة «دودجن» انخراطاً عميقاً في عمليات الفصل والتفاعل الكيميائي، حيث قامت ببناء قدرات متطورة في مجال تكنولوجيا العمليات في تنقية الكربونات باستخدام المذيبات، وتحضير إضافات إلكتروليتية أساسية, و إعادة تدوير موارد البطاريات المستهلكة. يقدم هذا المقال النهج التقني الذي تتبعه شركة DODGEN والحلول التي توفرها في هذين المجالين.
أولاً: تحسينات مواد الإلكتروليت: النقاء والمعالجة الصديقة للبيئة هما الأولويتان الأساسيتان
يُعد الإلكتروليت مادة أساسية في بطاريات أيونات الليثيوم، حيث يشارك بشكل مباشر في توصيل الأيونات. ويحدد تكوينه بشكل مباشر استقرار السطح البيني، والأداء في درجات الحرارة المنخفضة، والقدرة على الشحن السريع، وعمر الدورة التشغيلية. ومع تزايد الطلب بسرعة على البطاريات عالية الكثافة الطاقية، والبطاريات سريعة الشحن، وبطاريات تخزين الطاقة ذات الدورات الطويلة، أصبحت متطلبات نقاء كل مكون من مكونات الإلكتروليت ودقة عمليات التحضير عوامل رئيسية تميز القدرة التنافسية للشركات.
1. مذيبات الكربونات: التنقية عالية النقاء كأساس لجودة الإلكتروليت
المذيبات الكربونية مثل EC، DMC، EMC، وDEC تمثل نسبة تتراوح بين 70% و85% من المحلول الإلكتروليتي. يمكن أن تؤدي المواد النزرة الموجودة في هذه المذيبات، بما في ذلك الرطوبة والكحولات وأيونات المعادن والشوائب عالية الغليان والمركبات المكلورة، إلى تقويض استقرار ملح الليثيوم بشكل مباشر، والتأثير على جودة تكوين طبقة SEI، مما يؤدي في النهاية إلى انخفاض اتساق البطارية وفقدان عمر الدورة.
يرجى الاتصال بمساعد DODGEN للحصول على المواد الفنية.
بالنسبة لتنقية المذيبات الكربونية،, دودجن وقد طورت الشركة مسارًا تقنيًّا مدمجًا يجمع بين “التقطير + التبلور بالصهر”. وبالمقارنة مع عملية التقطير المنفردة، توفر هذه التقنية المدمجة مزايا واضحة: حيث يزيل التقطير الشوائب الخفيفة والثقيلة، بينما يزيل التبلور بشكل انتقائي شوائب محددة يصعب فصلها عن طريق التبخير. وبالعمل معًا، تحقق العمليتان درجة نقاء أعلى مع استهلاك أقل للطاقة.
ومن بين هذه التقنيات، حقق جهاز التبلور بالغشاء المتساقط الدوامي الذي طورته شركة DODGEN بنفسها تطبيقًا صناعيًّا واسع النطاق في تنقية درجة إلكترونية كربونات الإيثيلين (EC), ، وهو ما يمثل حوالي 56% من السوق المحلية ذات الصلة.
2. إضافات VC/FEC: تقنية عالية القيمة تكمن وراء الجرعات المنخفضة
على الرغم من أن كربونات الفينيلين (VC) و كربونات الفلوروإيثيلين (FEC) وعلى الرغم من أنها تُضاف عادةً إلى المحاليل الإلكتروليتية بكميات تقل عن 5%، إلا أنها تلعب دورًا حاسمًا.
• يُعد VC المادة المضافة الأكثر استخدامًا لتكوين الطبقة الرقيقة في بطاريات أيونات الليثيوم. وهو يتحلل بشكل تفضيلي عند واجهة القطب الموجب لتشكيل طبقة SEI مستقرة، مما يطيل عمر الدورات بشكل ملحوظ؛;
• يُعدّ FEC عنصراً لا غنى عنه في أنظمة القطب السالب المصنوع من السيليكون والكربون، وأنظمة الكثافة العالية للطاقة، وأنظمة درجات الحرارة المنخفضة، حيث يساعد في تحسين الأداء في درجات الحرارة المنخفضة وأداء الشحن السريع.
دودجن تقدم حلولاً تقنية متكاملة لـ التفاعل في وحدة التقطير الفراغي/المفاعل الكهربائي (VC/FEC)، وإزالة المكونات الخفيفة/الثقيلة، والتبلور بالصهر، واسترداد السائل الأم، ودوران المذيب، واسترداد الموارد من أملاح المنتجات الثانوية. تعمل هذه الحلول على تحسين الإنتاجية والنقاء مع تقليل الضغط الناجم عن النفايات السائلة والملح المتبقي واستهلاك الطاقة.
يرجى الاتصال بمساعد DODGEN للحصول على المواد الفنية.
3. ثنائي (فلورو سلفونيل) إيميد الليثيوم (LiFSI): إنجاز رائد في الإنتاج المستمر والصديق للبيئة لأملاح الليثيوم عالية الأداء
LiFSI يُعتبر هذا اتجاهًا تطويريًا مهمًا لأملاح الليثيوم عالية الأداء. ويمكن أن يساعد في التغلب على أوجه القصور التي تعاني منها أنظمة LiPF6 التقليدية في مجالات الأداء عند درجات الحرارة المنخفضة، وقدرة الشحن السريع، وعمر الدورة، والاستقرار الحراري. ومع تطور البطاريات سريعة الشحن، وأنظمة تخزين الطاقة ذات الدورات الطويلة، والكاثودات عالية النيكل، والأنودات المصنوعة من السيليكون والكربون، تستمر إمكانات تطبيق LiFSI في التوسع.
ومع ذلك، فإن عملية التصنيع باستخدام تقنية LiFSI تنطوي على تحديات كبيرة. فهي تتضمن خطوات متعددة، منها الكلورة والفلورة وتكوين الملح والتجفيف والتركيز والتبلور والتجفيف، وتفرض متطلبات عالية فيما يتعلق بالتعامل مع المواد شديدة التآكل، وسلامة التفاعلات، وإدارة المنتجات الثانوية، ومراقبة نقاء المنتج.
نهج LiFSI الذي تتبعه شركة DODGEN تركز على مفاهيم العمليات المستمرة والمرنة والصديقة للبيئة. من خلال التفاعل المستمر، والفصل المستمر، ودوران المذيب، والتنقية بالتبلور، واستغلال الموارد من المنتجات الثانوية, ، يعمل نظام DODGEN على تحسين استقرار العملية، وتقليل التباين بين الدفعات، وخفض استهلاك المواد الخام، فضلاً عن الحد من الضغوط الناجمة عن الغازات العادمة ومياه الصرف والنفايات الصلبة.
يرجى الاتصال بمساعد DODGEN للحصول على المواد الفنية.
ثانياً: إعادة تدوير البطاريات: من التخلص في مرحلة ما بعد الاستخدام إلى استعادة الموارد
مع بدء خروج الدفعات الكبيرة الأولى من بطاريات الطاقة من الخدمة، يشهد سوق إعادة التدوير وإعادة التوليد توسعاً سريعاً. وتتسارع عملية إعادة تدوير بطاريات الليثيوم لتتحول من “التخلص البيئي” إلى “إعادة توليد الموارد الحيوية”. وتركز شركة «دودجن» على مجالين أساسيين في إعادة تدوير بطاريات الليثيوم، وكلاهما يتوافق بشكل كبير مع خبرتها التقنية في مجال الفصل الكيميائي والتنقية.
1. استعادة المحاليل الكهربائية والمذيبات العضوية المستعملة
في معالجة نفايات الإلكتروليت، تتميز المذيبات الكربونية المتبقية، والإلكتروليتات المفلورة، ومنتجات التحلل المرتبطة بها في بطاريات الليثيوم بتركيبها المعقد، وصعوبة فصلها، والمتطلبات الصارمة في مجالي السلامة والبيئة. يمكن تطبيق تقنيات DODGEN العريقة في مجالات التقطير، والتبلور بالصهر، واستعادة المذيبات، وإزالة المكونات الخفيفة/الثقيلة، والتحكم في الشوائب، ومعالجة الغازات المتبقية، على فصل المذيبات العضوية في نفايات الإلكتروليتات وتنقيتها واستعادة مواردها، مما يساعد على تخفيف الضغط الناجم عن معالجة النفايات الخطرة وتعزيز قيمة إعادة تدوير المذيبات.
2. استخلاص المعادن الثمينة وفصلها
في استخلاص المعادن الثمينة, ، عادةً ما تحتوي المياه المرتشحة من الكتلة السوداء للبطاريات المستهلكة على عناصر معدنية أساسية مثل الليثيوم والنيكل والكوبالت والمنغنيز. وتتطلب العمليات اللاحقة فصلًا انتقائيًا من خلال الاستخلاص، والتجريد، والغسل، والتنقية، والتركيز. وبفضل القدرات التقنية في مجال الفصل عن طريق نقل الكتلة، والتحكم المستمر في العمليات، والفصل بالاستخلاص، وتوسيع نطاق العمليات الهندسية،, دودجن تقدم خدمات تحسين العمليات، واختيار المعدات، والفرز المستمر، ودعم التطبيقات الهندسية لاستخراج المعادن الثمينة واستعادتها.
ثالثاً: موقع «دودجن»:
يكمن تميّز شركة «دودجن» في قدرتها المتكاملة في مجال العمليات حزم التكنولوجيا، والمعدات الأساسية، والتحقق على نطاق تجريبي:
• حزم تكنولوجيا العمليات: بدءًا من اختيار مسار التفاعل وتصميم نظام المذيبات وصولاً إلى تحسين تسلسل الفصل، تقدم DODGEN حلولًا عملية شاملة وقابلة للتنفيذ؛;
• المعدات الرئيسية: تقوم شركة «دودجن» بتصميم وتصنيع المعدات الأساسية بشكل مستقل، مثل مفاعلات البلمرة DSR، وأجهزة التبلور ذات الغشاء المتساقط الدوامي، والمبخرات ذات الغشاء المتساقط، وأبراج الاستخلاص، والمكونات الداخلية للأعمدة؛;
• التحقق من الصحة على نطاق تجريبي: بفضل تصميمها المعياري المركب على منصة متحركة، تدعم DODGEN عملية التحقق السريع من صحة العمليات وتوسيع نطاقها الهندسي، مما يقلل بشكل كبير من تكاليف التجربة والخطأ التي يتكبدها العملاء.
يعني هذا النموذج أن خدمات شركة DODGEN تتجاوز مجرد “تسليم المعدات”. انطلاقًا من منطق العمليات، تساعد DODGEN العملاء على حل المشكلات الأساسية المتمثلة في “استقرار الإنتاج” و“الإنتاج منخفض التكلفة”.”
الخاتمة
ستعود المنافسة في مجال مواد بطاريات الليثيوم في نهاية المطاف إلى مسارات التصنيع، وقدرات المعدات، وقدرات التوسع الهندسي. ولن تقتصر المنافسة المستقبلية على ما إذا كان من الممكن إنتاج منتج ما فحسب، بل ستتعلق أيضًا بما إذا كان من الممكن يتم إنتاجها بشكل مستقر وفعال من حيث التكلفة ومستدام وعلى نطاق واسع.
مع التركيز على المواد الرئيسية المستخدمة في صناعة الإلكتروليتات مثل ثنائي (فلورو سلفونيل) إيميد الليثيوم (LiFSI)، ومذيبات الكربونات، وVC/FEC, ، تستخدم شركة “دودجن” التقنيات الصديقة للبيئة لترقية مواد بطاريات الليثيوم من مرحلة “القابلية للإنتاج” إلى مرحلة “الإنتاج الجيد”، ومن “التصنيع على نطاق واسع” إلى «التصنيع عالي الجودة»، مما يساعد صناعة مواد الطاقة الجديدة على تحقيق تنمية أكثر أمانًا وصداقة للبيئة واستدامة.
