ACS: В США нашли экологичный и недорогой способ выделения алюминия из литий-ионных батарей

Ученые из национальной лаборатории Окриджа (Теннесси, США) нашли дешевую и более экологичную альтернативу существующим методам регенерации катодного материала. Результаты исследования опубликованы журнале ACS Sustainable Chemistry & Engineering.

Алюминий под микроскопом. Фото Nikunj12387 (CC BY-SA 4.0)
Алюминий под микроскопом. Фото Nikunj12387 (CC BY-SA 4.0)

Емкость восстановленного катода составляет 95,5% от базовой. Новая технология поможет экономить 33% энергии при производстве электромобилей.

В настоящее время при восстановлении катодного материала литий-ионных батарей для повторного использования используются два метода — либо нагревом до температуры 500°C, либо использованием сильных кислот (азотной, серной, соляной) и перекиси водорода. Первый метод очень энергозатратен, при втором выделяется множество токсичных побочных продуктов — хлор, оксиды серы и азота.

Проблема при выделении катодного материала заключается в том, чтобы отделить его от алюминиевой фольги, полимерной подложки и углеродной добавки. Для этого необходимо растворить полимер — поливинилиденфторид. Существуют растворители, которые могут это сделать, но использование их является очень вредным для здоровья персонала.

Погрузив нарезанный на небольшие кусочки катодный материал в ультразвуковую ванну, наполненную нагретым до 100°C триэтилфосфатом, использующимся в качестве растворителя, исследователям удалось разделить составные части и получить алюминиевую фольгу без следов коррозии и катодный материал, пригодный для использования в новых аккумуляторах. При этом, емкость восстановленных катодов составила 95,5% от базовой. Снижение емкости объясняется тем, что восстановленные катоды содержат примесь полимера и углерода.

Изобретение позволяет решить несколько задач: снизить затраты на восстановление литий-ионных аккумуляторов, регенерировать чистый алюминий, который позволит на 33% снизить расход энергии при производстве электромобилей и получить катодный материал для повторного использования.

Литий-ионные батареи являются наиболее востребованными в современной технике: на них работает практически всё, начиная от телефонов и заканчивая электромобилями.

Читайте также

Якутские ученые изобрели новый способ поиска останков мамонтов

Специалисты Якутского научного центра Сибирского отделения РАН опробовали новую методику обнаружения останков мамонтов. Исследования проводились на правом берегу реки Колыма и в Халерчинской тундре.

Кости мамонта. Фото Larry D. Moore
06 октября 2020, 12:20

Хорватские ученые нашли древние амфоры на дне Адриатического моря

При исследовании важной экологической проблемы на одном из участков дна Адриатического моря доктора хорватского Института океанографии обнаружили исторические артефакты. Ученые устанавливают происхождение поднятых на поверхность находок.

02 ноября 2020, 05:15

АНЛ США реализует проект ядерного реактора в 20 МВт в стандартном грузовом контейнере

В США специалисты Аргоннской национальной лаборатории (АНЛ) ведут работы над созданием микрореактора, обладающего мощностью в 20 МВт, но при этом умещающегося в габариты стандартного 12-метрового контейнера.

Грузовые контейнеры. Фото Jonas Smith / Unsplash
25 апреля 2021, 16:28

Ученые нашли разгадку необычайной силы муравьев

Ученые из японского Окинавского института науки и технологий и французского Университета Сорбонны нашли ответ на вопрос, почему муравьи так сильны. Разгадать причину столь невероятной мощи насекомых помогла технология 3D-моделирования.

Муравьи. Фото MD_JERRY / Unsplash
20 октября 2020, 23:38

Польские археологи нашли первую египетскую мумию беременной женщины

Польские археологи нашли первую в мире египетскую мумию беременной женщины. Забальзамированный труп был обнаружен в запасниках Национального музея в Варшаве, следует из статьи в Журнале археологических наук.

Саркофаг египетской мумии. Фото David Ellis (CC BY-NC-ND 2.0)
30 апреля 2021, 10:44