Недорогая технология возвращает 100% емкости аккумуляторов: что придумали ученые

Исследователи из Южной Кореи заявили об успешной разработке экологически чистой технологии переработки катодных материалов из использованных литий-ионных аккумуляторов, которая восстанавливает отработанные батареи до 100% их первоначальной емкости. Об этом пишет Interesting Engineering.

В статье сказано, что новая недорогая технология призвана решить проблему утилизации отработанных батарей электромобилей, мобильных телефонов и другой бытовой электроники. Ожидается, что к 2040 году количество выведенных из эксплуатации электромобилей может превысить 40 миллионов. Металлы в аккумуляторах электромобилей представляют угрозу для экологии, так как могут загрязнять воду и почву.

Как отмечают в издании, при традиционном методе переработки использованных батарей они измельчаются, а ценные металлы, такие как литий, никель и кобальт, извлекаются с помощью химических процессов. Этот процесс требует применения высококонцентрированных химикатов, сильного нагрева, отнимает много времени и производит много отходов.

Взирая на эти недостатки, сегодня все чаще внедряется технология прямой переработки, которая восстанавливает исходные материалы без химического изменения. Однако этот процесс имеет свои недостатки, частности он дорог и сложен.

Южнокорейские ученые предложили иной подход, который восстанавливает отработанный катод до его первоначального состояния. По их словам, новый метод переработки восстанавливает отработанные батареи до 100% их первоначальной емкости, делая их эквивалентными новым батареям. Важным этапом этого процесса является применение гальванической коррозии с использованием восстановительного раствора.

"Бром в восстановительном растворе инициирует спонтанную коррозию при контакте с алюминием в отработанной батарее. В ходе этого процесса электроны высвобождаются из корродированного алюминия и впоследствии переносятся в отработанный катодный материал", — объяснили исследователи.

В издании также подчеркнули, что в отличие от традиционных методов, новая технология не требует разборки использованного аккумулятора, восстанавливая ее внутри ячейки. Эффективность технологии ученые подтвердили в ходе электрохимических испытаний.

"Это исследование представляет новый подход к восстановлению отработанных катодных материалов без необходимости высокотемпературной термической обработки или использования вредных химикатов. Прямая переработка отработанных аккумуляторов электромобилей имеет большой потенциал для значительного сокращения выбросов углерода и создания экономики замкнутого цикла", — сказал старший научный сотрудник доктор Джунг-Дже Ву.

Напомним, американская компания Amprius Technologies представила новую батарею для электромобилей, которая оснащена кремниевым анодом и может достигать 90-процентного уровня заряда за 15 минут.

Также сообщалось, что в Китае ученые разработали полностью полимерный водяной аккумулятор, обладающий высокой емкостью, гибкостью и долговечностью.