Діджитал Учені знайшли нове джерело літію: воно десятки років було у них перед очима
Вчені розробили новий метод переробки акумуляторів, який використовує власну накопичену енергію для переробки та відновлення рідкоземельних елементів.
Related video
Технологія передбачає запуск контрольованого теплового розгону під час використання внутрішнього тепла, що виділяється, для руйнування складних компонентів літій-іонного акумулятора, у такий спосіб знижуючи потребу в зовнішніх джерелах енергії та деяких хімічних речовинах, пише interestingengineering.com.
Як переробляють акумулятори
Прямий тепловий розгін нагріває акумулятор, сприяючи відновленню тепла катода, тим самим змінюючи термодинаміку та інертну кінетику вилучення елементів, пояснили вчені. Вони показали, що, заряджаючи акумулятор до певного рівня, можна контролювати пікову внутрішню температуру.
В експериментах з батареєю ємністю 24 Ач, що містить катод з оксиду нікелю-марганцю-кобальту (NMC), зарядка до 70% ємності призводила до внутрішньої температури близько 1100 °C. Це тепло, що виділяється в ядрі акумулятора, перетворювало катодні матеріали в простіші металеві або оксидні форми, які легше розчиняються.
Такий процес мінімізує потребу в зовнішній енергії, що є основним фактором вартості та впливу на навколишнє середовище під час традиційної переробки. Основним джерелом енергії є електрика, необхідна для перезаряджання відпрацьованого акумулятора та активації тригера.
Після термічної обробки та охолодження для відділення більших фрагментів міді та алюмінієвої фольги використовуються просте подрібнення і просіювання.
Як добувають рідкоземельні метали
Відновлення матеріалів здійснюється у два етапи. Спочатку отриманий порошок промивається водою для видалення розчинних солей літію, що утворилися під час термічної реакції, що дає змогу відновити понад 60% його загального вмісту. А потім для розчинення літію, що залишився, а також нікелю, кобальту і марганцю, застосовується розбавлена соляна кислота.
Для батареї, яка пройшла випробування, за рівня заряду 70% цим методом витягли понад 93% літію і 95% інших елементів. Дослідники підтвердили ефективність свого методу стосовно батарей з іншим хімічним складом. Для них ступінь вилучення літію становив від 87% до 98%.
Цікаво, що графіт, який залишився після вилуговування, має низький рівень забруднення металами, що вказує на його придатність для повторного використання в нових батареях.
Цей підхід відрізняється від чинних галузевих стандартів із високим енергоспоживанням, ідеться в матеріалі.
Раніше ми писали, що вчені нарешті знайшли 40 млн тонн літію 16 млн років потому. Нещодавно в США відкрили родовище літію в кальдері Макдермітт, сплячому вулканічному кратері, розташованому на кордоні Невади та Орегона. Там виявили 40 млн тонн літію, який використовується при виробництві батарей.
Джерело: focus.ua