Учени разработиха нов метод за рециклиране на стари литиево-йонни батерии, който може да позволи производството на нови батерии с приблизително двойно по-дълъг живот спрямо тези, изработени с налични в търговската мрежа материали.
Откритието може да помогне за намаляване на отпадъците от батерии, по-ефективно използване на ценни ресурси и ограничаване на екологичния отпечатък от производството им.
Литиево-йонните батерии захранват множество ежедневни устройства, включително смартфони, лаптопи и електрически автомобили. С нарастването на употребата им се увеличава и количеството на изхвърлените батерии. Рециклирането им е важно, тъй като съдържат ценни материали, чието добиване и обработка са скъпи. Много от съществуващите методи обаче позволяват възстановяването само на част от тези ресурси.
Изследователи от Политехническия институт Устър в САЩ са разработили метод, който позволява по-пълноценно използване на материалите от стари батерии. Проучването, ръководено от професора по механично и материалознание Ян Уан, е публикувано в научното списание Advanced Energy Materials и цитирано от БГНЕС.
За разлика от повечето технологии за рециклиране, които се фокусират върху катода, новият подход обхваща и двата основни електрода на батерията — катода и анода.
Учените преработили използвани материали от катоди с ниско съдържание на никел в по-усъвършенстван материал, известен като NMC622. Те също така пречистили и подобрили графита, извлечен от стари батерии. Графитът се използва широко в анодите, тъй като съхранява литиевите йони по време на зареждане.
След това изследователите произвели нови батерийни клетки, използвайки рециклирани материали и за двата електрода.
Резултатите показали, че тези клетки издържат приблизително два пъти повече цикли на зареждане и разреждане спрямо сравними клетки, произведени с комерсиални материали. След 2590 цикъла новите батерии запазили 70% от първоначалния си капацитет за съхранение на енергия.
Според учените подобрените материали улесняват движението на литиевите йони и ограничават нежеланите химични реакции, които постепенно увреждат батериите.
Анализът на екипа показва още, че методът може да позволи повторно използване на над 95% от отпадъчните материали и да увеличи рентабилността с 22,9%. Изчисленията сочат също потенциално намаляване на емисиите на парникови газове с 27% и на енергопотреблението с 29,4% спрямо използвания за сравнение процес на рециклиране.
Тези показатели се основават на анализа на изследователите, а не на мащабно промишлено производство.
Технологията се нуждае от допълнително развитие, преди да бъде широко внедрена. Резултатите обаче показват, че старите батерии могат да се превърнат в ценен източник на материали за производството на по-дълготрайни нови батерии, като същевременно се намали необходимостта от добив на суровини и въздействието върху околната среда.
Изберете bTV Новините като ваш любим източник в Google
