Ученые и инженеры калифорнийского института Сан-Диего разработали процесс полного восстановления катода литий-ионного аккумулятора, утратившего собственные функции вследствие неоднократной перезарядки. Изготовив по данной технологии батарею с восстановленным катодом, исследователи получили аккумулятор с чертами нового.
Результаты данной работы будут решением всех экологических заморочек, связанных с утилизацией отработавших литий-ионных аккумуляторов, отмечает Science Daily. В истинное время во всем мире перерабатывается только 5% таких батарей. Новенькая же технология позволит перевоплотить все эти отходы назад в работающие батареи, сберегая при этом ценные минеральные ресурсы.
“В будущем нас ожидают миллионы тонн стареньких аккумуляторов, в особенности с развитием электро транспорта, их непонятно, куда их девать. За исключением того, истощаются припасы лития и кобальта», – предостерегает соавтор исследования Чжен Чен, педагог наноинженерии в институте Сан-Диего.
Кстати, способ пригоден для восстановления не только лишь катодов из литиевой окиси кобальта, которая обширно используется в потребительских электро устройствах, включая телефоны и ноутбуки. Разработка годится и для катодов из сплава никеля, марганца и кобальта, кои применяются в большинстве электромобильных батарей.
На первом шаге метод предугадывает отфильтровывание частиц катода из отработавших аккумуляторов. Потом катоды и собранные частички помещаются в жаркий щелочной раствор, содержащий литиевую соль, при этом данный раствор конечно можно использовать неоднократно.
После окончания химической реакции восстановления катоды проходят маленький процесс отжига с разогревом до 800 градусов и весьма медленно охлаждаются. В итоге восстанавливается не только лишь концентрация лития в катоде катода (электрод некоторого прибора, присоединённый к отрицательному полюсу источника тока), но и строение его атомов, при этом практически в начальном состоянии.
В целом, для восстановления 1 килограмма катодов процесс переработки употребляет 5,9 мегаджоулей энергии, эквивалентных ¾ чашечки бензина. Сейчас перед инженерами стоит задачка оптимизировать данный процесс для промышленного использования. За исключением того, команда Чена хочет расширить употребляться данной технологии на все типы анодов.