Унікальне відкриття — вчені винайшли новий спосіб отримання літію

Дослідники розробили новий метод перероблювання акумуляторів. Він полягає у використанні власної накопиченої енергії елемента для обробки матеріалів та відновлення ключових металів та дозволяє відновити 60% літію. 

Про це повідомило видання Interesting Engineering.

Зазначається, що ця техніка передбачає запуск контрольованого теплового розгону, використовуючи внутрішнє тепло, що генерується, для руйнування складних компонентів акумулятора, тим самим зменшуючи потребу в зовнішніх джерелах енергії та певних хімічних речовинах.

Метод ініціює реакцію самонагрівання всередині відпрацьованих літій-іонних елементів.
 

"Пряме теплове розганяння нагріває батарею, сприяючи термічному відновленню катода, тим самим змінюючи термодинаміку та повільну кінетику екстракції елементів", — заявили дослідники.

Що довели вчені

Вчені показали, що, заряджаючи акумулятор до певного рівня, вони можуть контролювати пікову внутрішню температуру.

В експериментах з 24-амперно-годинним елементом, що містить катод з нікель-марганець-кобальтового оксиду (NMC), заряджання елемента до 70% місткості призвело до внутрішньої температури близько 1 100°C. Це тепло, що генерується в ядрі батареї, перетворює матеріали катода на простіші металеві або оксидні форми, які легше розчиняються.

Цей процес мінімізує потребу в зовнішній енергії, що є основним фактором витрат, та впливу на навколишнє середовище у традиційному перероблюванні. 

Як відбувається відновлення літію

Відновлення матеріалу потім проводиться у два етапи. Спочатку промивання отриманого порошку водою видаляє розчинні солі літію, що утворюються під час термічної реакції, що дозволяє відновити понад 60% загальної кількості літію. 

По-друге, для розчинення решти літію та перехідних металів нікелю, кобальту та марганцю — використовується розведена хлоридна кислота. 

У дослідженні повідомляється, що для елемента, протестованого на рівні заряду 70%, цей процес відновив понад 93% літію та 95% перехідних металів. 

Було виявлено, що графіт, що залишився після вилуговування, має низький рівень забруднення металом, що свідчить про те, що він може бути придатним для повторного використання в нових батареях.

Раніше ми розповідали, чому і як США вирішили збільшити видобуток літію.

Також дізнавайтеся, як вчені розв'язали найбільшу проблему акумуляторів.