Ученые нашли новый источник лития: он десятки лет был у них перед глазами»>

Литиевые аккумуляторы: иллюстративное фото | Second Life Storage/Glubux

Ученые разработали новый метод переработки аккумуляторов, который использует собственную накопленную энергию для переработки и восстановления редкоземельных элементов.

Технология подразумевает запуск контролируемого теплового разгона при использовании выделяющегося внутреннего тепла для разрушения сложных компонентов литий-ионного аккумулятора, тем самым снижая потребность во внешних источниках энергии и некоторых химических веществах, пишет interestingengineering.com.

Как перерабатывают аккумуляторы

Прямой тепловой разгон нагревает аккумулятор, способствуя восстановлению тепла катода, тем самым изменяя термодинамику и инертную кинетику извлечения элементов, пояснили ученые. Они показали, что, заряжая аккумулятор до определенного уровня, можно контролировать пиковую внутреннюю температуру.

В экспериментах с батареей емкостью 24 Ач, содержащим катод из оксида никеля-марганца-кобальта (NMC), зарядка до 70% емкости приводила к внутренней температуре около 1100 °C. Это тепло, выделяющееся в ядре аккумулятора, преобразовывало катодные материалы в более простые металлические или оксидные формы, которые легче растворяются.

Відео дня

Такой процесс минимизирует потребность во внешней энергии, что является основным фактором стоимости и воздействия на окружающую среду при традиционной переработке. Основным источником энергии является электричество, необходимое для перезарядки отработанного аккумулятора и активации триггера.

После термической обработки и охлаждения для отделения более крупных фрагментов меди и алюминиевой фольги используются простое измельчение и просеивание.

Новый метод позволяет извлекать литий из старых аккумуляторов в больших количествах Freepik

Как добывают редкоземельные металлы

Восстановление материалов осуществляется в два этапа. Сначала полученный порошок промывается водой для удаления растворимых солей лития, образовавшихся в ходе термической реакции, что позволяет восстановить более 60% его общего содержания. А затем для растворения оставшегося лития, а также никеля, кобальта и марганца, применяется разбавленная соляная кислота.

Для батареи, которая прошла испытания, при уровне заряда 70% этим методом извлекли более 93% лития и 95% других элементов. Исследователи подтвердили эффективность своего метода применительно к батареям с другим химическим составом. Для них степень извлечения лития составила от 87% до 98%.

Интересно, что графит, оставшийся после выщелачивания, имеет низкий уровень загрязнения металлами, что указывает на его пригодность для повторного использования в новых батареях.

Этот подход отличается от действующих отраслевых стандартов с высоким энергопотреблением, говорится в материале.

Ранее мы писали, что ученые наконец-то нашли 40 млн тонн лития 16 млн лет спустя. Недавно в США открытии месторождение лития в кальдере Макдермитт, спящем вулканическом кратере, расположенном на границе Невады и Орегона. Там обнаружили 40 млн тонн лития, который используется при производстве батарей.