Овај чланак је прегледан у складу са уредничким процедурама и политикама часописа Science X. Уредници су нагласили следеће квалитете, уз истовремено обезбеђивање интегритета садржаја:
Отпадне литијум-јонске батерије из мобилних телефона, лаптопова и све већег броја електричних возила се гомилају, али могућности рециклаже су и даље углавном ограничене на спаљивање или хемијско растварање неисправних батерија. Тренутне методе могу створити еколошке проблеме и тешко их је економски производити у индустријским размерама.
Традиционални процеси рециклирају неке материјале из батерија и ослањају се на каустичне алкалије, неорганске киселине и опасне хемикалије које могу унети нечистоће. Екстракција критичних метала такође захтева сложено одвајање и таложење. Међутим, рециклажа метала попут кобалта и литијума може смањити загађење, зависност од страних извора и зачепљивање ланаца снабдевања.
Истраживачи из Националне лабораторије Оук Риџ при Министарству енергетике САД усавршили су метод растварања батерија у течном раствору како би смањили количину опасних хемикалија које се користе у процесу. Њихово истраживање је објављено у часопису Energy Storage Materials.
Једноставно, ефикасно и еколошки прихватљиво решење које су развили истраживачи ОРНЛ-а превазилази главне препреке са којима су се сусрели претходни методе.
Коришћене батерије се намачу у раствору органске лимунске киселине (која се природно налази у цитрусном воћу) растворене у етилен гликолу, антифризу који се често користи у производима широке потрошње као што су боје и козметика. Лимунска киселина долази из одрживих извора и безбеднија је за руковање од неорганских киселина. Ово еколошки прихватљиво решење пружа изузетно ефикасан процес за одвајање и рециклажу метала у позитивно наелектрисаној електроди батерије, која се назива катода.
„Пошто катода садржи критичне материјале, она је најскупљи део сваке батерије, чинећи више од 30 процената њене цене“, рекао је Јаокаи Баи, члан истраживачке групе за батерије ORNL-а. „Наш приступ би могао да смањи трошкове батерија током времена.“ Студија је спроведена у погону за производњу батерија Националне лабораторије Оук Риџ, највећем отвореном објекту за истраживање и развој батерија у Сједињеним Државама.
Технологија обраде развијена тамо омогућава да се скоро 100% кобалта и литијума излучи са катоде без уношења нечистоћа у систем. Такође је способна да ефикасно одвоји металне растворе од осталих остатака. Најбоље од свега је што је њена секундарна функција да поврати преко 96% кобалта у року од неколико сати без додавања додатних хемикалија, што је често сложен ручни процес за уравнотежење нивоа киселине.
„Ово је први пут да један систем раствора покрива функције испирања и обраде“, рекао је водећи истраживач Лу Ју. „Било је занимљиво открити да се кобалт исталожио и слегао без даљих поремећаја. Нисмо то очекивали.“
Елиминисање потребе за додатним хемикалијама смањује трошкове и избегава стварање нуспроизвода или секундарног отпада. „Узбуђени смо што овај процес рециклаже који су развили наши научници може да отвори пут широј рециклажи критичних материјала за батерије“, рекао је Илијас Белхаруак, корпоративни истраживач и директор Одељења за електрификацију у Националној лабораторији Оук Риџ.
Баи је рекао да су својства испирања лимунске киселине и етилен гликола раније проучавана, али је ова метода користила више киселине и ниже температуре и била је мање ефикасна.
„Изненадили смо се колико брзо је изашло из раствора“, рекао је Бај. „Са органским киселинама обично је потребно 10 до 12 сати, али овом је требало само сат времена.“ Традиционални раствори који користе неорганске киселине су такође спорији јер садрже воду, чија тачка кључања ограничава температуру реакције.
Више информација: Лу Ју и др., Ефикасно одвајање и копреципитација за поједностављену рециклажу катоде, Материјали за складиштење енергије (2023). DOI: 10.1016/j.ensm.2023.103025
Ако наиђете на грешку у куцању, нетачност или желите да поднесете захтев за измену садржаја на овој страници, користите овај образац. За општа питања користите наш контакт образац. За опште повратне информације користите одељак за јавне коментаре испод (пратите смернице).
Ваше повратне информације су нам веома важне. Међутим, због великог броја порука, не можемо гарантовати персонализовани одговор.
Ваша адреса е-поште се користи само да би се примаоцима саопштило ко је послао е-пошту. Ни ваша адреса ни адреса примаоца неће се користити ни у коју другу сврху. Информације које унесете појавиће се у вашој е-пошти и Tech Xplore их неће чувати ни у ком облику.
Ова веб страница користи колачиће како би олакшала навигацију, анализирала ваше коришћење наших услуга, прикупљала податке о персонализацији оглашавања и пружала садржај од трећих страна. Коришћењем наше веб странице, потврђујете да сте прочитали и разумели нашу Политику приватности и Услове коришћења.