Недорога технологія повертає 100% ємності акумуляторів: що придумали вчені

Дослідники з Південної Кореї заявили про успішне розроблення екологічно чистої технології перероблення катодних матеріалів з використаних літій-іонних акумуляторів, яка відновлює відпрацьовані батареї до 100% їхньої первісної ємності. Про це пише Interesting Engineering.

У статті сказано, що нова недорога технологія покликана вирішити проблему утилізації відпрацьованих батарей електромобілів, мобільних телефонів та іншої побутової електроніки. Очікується, що до 2040 року кількість виведених з експлуатації електромобілів може перевищити 40 мільйонів. Метали в акумуляторах електромобілів становлять загрозу для екології, оскільки можуть забруднювати воду і ґрунт.

Як зазначають у виданні, за традиційного методу переробки використаних батарей їх подрібнюють, а цінні метали, такі як літій, нікель і кобальт, витягують за допомогою хімічних процесів. Цей процес вимагає застосування висококонцентрованих хімікатів, сильного нагріву, забирає багато часу і виробляє багато відходів.

Зважаючи на ці недоліки, сьогодні все частіше впроваджується технологія прямої переробки, яка відновлює вихідні матеріали без хімічної зміни. Однак цей процес має свої недоліки, зокрема він дорогий і складний.

Південнокорейські вчені запропонували інший підхід, який відновлює відпрацьований катод до його первісного стану. За їхніми словами, новий метод переробки відновлює відпрацьовані батареї до 100% їхньої первісної ємності, роблячи їх еквівалентними новим батареям. Важливим етапом цього процесу є застосування гальванічної корозії з використанням відновлювального розчину.

"Бром у відновлювальному розчині ініціює спонтанну корозію при контакті з алюмінієм у відпрацьованій батареї. Під час цього процесу електрони вивільняються з кородованого алюмінію і згодом переносяться у відпрацьований катодний матеріал", — пояснили дослідники.

У виданні також наголосили, що на відміну від традиційних методів, нова технологія не потребує розбирання використаного акумулятора, відновлюючи її всередині комірки. Ефективність технології вчені підтвердили під час електрохімічних випробувань.

Важливо Змінить ринок акумуляторів: новий прилад витягує 97,5% літію з гарячих джерел

"Це дослідження представляє новий підхід до відновлення відпрацьованих катодних матеріалів без необхідності високотемпературної термічної обробки або використання шкідливих хімікатів. Пряма переробка відпрацьованих акумуляторів електромобілів має великий потенціал для значного скорочення викидів вуглецю і створення економіки замкнутого циклу", — сказав старший науковий співробітник доктор Джунг-Дже Ву.

Нагадаємо, американська компанія Amprius Technologies представила нову батарею для електромобілів, яка оснащена кремнієвим анодом і може досягати 90-відсоткового рівня заряду за 15 хвилин.

Також повідомлялося, що в Китаї вчені розробили повністю полімерний водяний акумулятор, що має високу ємність, гнучкість і довговічність.