Оваа статија е прегледана во согласност со уредничките процедури и политики на Science X. Уредниците ги нагласија следните квалитети, обезбедувајќи го интегритетот на содржината:
Отпадните литиум-јонски батерии од мобилни телефони, лаптопи и сè поголем број електрични возила се натрупуваат, но опциите за рециклирање сè уште се во голема мера ограничени на согорување или хемиско растворање на расипаните батерии. Сегашните методи можат да создадат еколошки проблеми и тешко се економски произведуваат на индустриско ниво.
Традиционалните процеси рециклираат некои материјали за батерии и се потпираат на каустични алкалии, неоргански киселини и опасни хемикалии кои можат да внесат нечистотии. Екстракцијата на критични метали, исто така, бара комплексно сепарирање и таложење. Сепак, рециклирањето на метали како што се кобалтот и литиумот може да го намали загадувањето, зависноста од странски извори и затнувањето на синџирите на снабдување.
Истражувачите од Националната лабораторија Оук Риџ при Министерството за енергетика на САД усовршиле метод за растворање на батерии во течен раствор за да се намали количината на опасни хемикалии што се користат во процесот. Нивното истражување е објавено во списанието „Материјали за складирање на енергија“.
Едноставното, ефикасно и еколошко решение развиено од истражувачите на ORNL ги надминува големите пречки со кои се соочија претходните методи.
Искористените батерии се потопуваат во раствор од органска лимонска киселина (природно се наоѓа во агрумите) растворена во етилен гликол, антифриз кој најчесто се користи во производи за широка потрошувачка како што се бои и козметика. Лимонската киселина доаѓа од одржливи извори и е побезбедна за ракување од неорганските киселини. Ова еколошки решение обезбедува исклучително ефикасен процес за одвојување и рециклирање на метали во позитивно наелектризираната електрода на батеријата, наречена катода.
„Бидејќи катодата содржи критични материјали, таа е најскапиот дел од која било батерија, сочинувајќи повеќе од 30 проценти од нејзината цена“, рече Јаокаи Баи, член на истражувачката група за батерии на ORNL. „Нашиот пристап би можел да ги намали трошоците за батерии со текот на времето.“ Студијата е спроведена во објектот за производство на батерии на Националната лабораторија Оук Риџ, најголемиот објект за истражување и развој на батерии на отворено во Соединетите Американски Држави.
Технологијата за обработка развиена таму овозможува речиси 100% од кобалтот и литиумот да се исцедат од катодата без внесување нечистотии во системот. Исто така, таа е способна ефикасно да ги одвои металните раствори од другите остатоци. Најдобро од сè, нејзината секундарна функција е да обнови над 96% од кобалтот во рок од неколку часа без додавање дополнителни хемикалии, што често е сложен рачен процес за балансирање на нивоата на киселина.
„Ова е прв пат еден систем на раствори да ги покрива функциите на испирање и обработка“, рече водечкиот истражувач Лу Ју. „Интересно беше да се открие дека кобалтот се таложи и се таложи без понатамошно нарушување. Не го очекувавме ова.“
Елиминирањето на потребата од дополнителни хемикалии ги намалува трошоците и го избегнува создавањето на нуспроизводи или секундарен отпад. „Возбудени сме што овој процес на рециклирање развиен од нашите научници може да го отвори патот за пошироко рециклирање на критични материјали за батерии“, рече Иљас Белхаруак, корпоративен истражувач и директор на Одделот за електрификација во Националната лабораторија Оук Риџ.
Баи рече дека својствата на испирање на лимонската киселина и етилен гликолот биле проучувани и претходно, но овој метод користел повеќе киселина и пониски температури и бил помалку ефикасен.
„Бевме изненадени колку брзо излезе од растворот“, рече Баи. „Со органските киселини обично се потребни 10 до 12 часа, но овој траеше само еден час.“ Традиционалните раствори што користат неоргански киселини се исто така побавни бидејќи содржат вода, чија точка на вриење ја ограничува температурата на реакцијата.
Дополнителни информации: Лу Ју и др., Ефикасно одвојување и ко-таложење за поедноставено рециклирање на катодата, Материјали за складирање на енергија (2023). DOI: 10.1016/j.ensm.2023.103025
Доколку наидете на печатна грешка, неточност или сакате да поднесете барање за уредување на содржината на оваа страница, ве молиме користете го овој формулар. За општи прашања, ве молиме користете го нашиот формулар за контакт. За општи повратни информации, користете го делот за јавни коментари подолу (следете ги упатствата).
Вашите повратни информации ни се многу важни. Сепак, поради големиот обем на пораки, не можеме да гарантираме персонализиран одговор.
Вашата е-адреса се користи само за да им се каже на примателите кој ја испратил е-поштата. Ниту вашата адреса ниту адресата на примателот нема да се користат за друга цел. Информациите што ќе ги внесете ќе се појават во вашата е-пошта и нема да бидат зачувани од Tech Xplore во која било форма.
Оваа веб-страница користи колачиња за да ја олесни навигацијата, да ја анализира вашата употреба на нашите услуги, да собира податоци за персонализација на реклами и да обезбедува содржина од трети страни. Со користење на нашата веб-страница, потврдувате дека сте ги прочитале и разбрале нашите Политика за приватност и Услови за користење.