Уникальное открытие — ученые нашли новый способ получения лития

Исследователи разработали новый метод переработки аккумуляторов. Он заключается в использовании собственной накопленной энергии элемента для обработки материалов и восстановления ключевых металлов и позволяет восстановить 60% лития.

Об этом сообщило издание Interesting Engineering.

Отмечается, что эта техника предусматривает запуск контролируемого теплового разгона, используя внутреннее тепло, которое генерируется, для разрушения сложных компонентов аккумулятора, тем самым уменьшая потребность во внешних источниках энергии и определенных химических веществах.

Метод инициирует реакцию самонагрева внутри отработанных литий-ионных элементов.

"Прямой тепловой разгон нагревает батарею, способствуя термическому восстановлению катода, тем самым изменяя термодинамику и медленную кинетику экстракции элементов", — заявили исследователи.

Что доказали ученые

Ученые показали, что, заряжая аккумулятор до определенного уровня, они могут контролировать пиковую внутреннюю температуру.

В экспериментах с 24-амперно-часовым элементом, содержащим катод из никель-марганец-кобальтового оксида (NMC), зарядка элемента до 70% емкости привела к внутренней температуре около 1 100°C. Это тепло, генерируемое в ядре батареи, превращает материалы катода в более простые металлические или оксидные формы, которые легче растворяются.

Этот процесс минимизирует потребность во внешней энергии, что является основным фактором затрат и воздействия на окружающую среду в традиционной переработке.

Как происходит восстановление лития

Восстановление материала затем проводится в два этапа. Сначала промывка полученного порошка водой удаляет растворимые соли лития, образующиеся во время термической реакции, что позволяет восстановить более 60% общего количества лития.

Во-вторых, для растворения остального лития и переходных металлов никеля, кобальта и марганца — используется разбавленная хлоридная кислота.

В исследовании сообщается, что для элемента, протестированного на уровне заряда 70%, этот процесс восстановил более 93% лития и 95% переходных металлов.

Было обнаружено, что графит, оставшийся после выщелачивания, имеет низкий уровень загрязнения металлом, что свидетельствует о том, что он может быть пригодным для повторного использования в новых батареях.

Ранее мы рассказывали, почему и как США решили увеличить добычу лития.

Также узнавайте, как ученые решили самую большую проблему аккумуляторов.