Tehnologia de recuperare directă restabilește catodii în bateriile cu ioni cu litiu folosit

Conform celui mai recent număr al Advanced Energy Materials, o echipă de cercetare de la Gwangju Center for Clean Energy de la Institutul de Cercetare Energetică din Coreea a dezvoltat o tehnologie economică și ecologică pentru a recupera și restabili direct materialele catodice din bateriile cu ioni de litiu.

Materialele catodice depozitează și eliberează ioni de litiu în timpul ciclurilor de încărcare și descărcare, jucând un rol critic în generarea de energie.

Metodele tradiționale de reciclare a bateriei implică zdrobirea bateriilor utilizate și extragerea chimică a metalelor valoroase precum litiu, nichel și cobalt.Cu toate acestea, acest proces constă în energie și generează ape uzate și dioxid de carbon.În timp ce metodele de recuperare directă urmăresc să recupereze și să restaureze materialele originale fără a -și modifica proprietățile chimice, acestea necesită de obicei temperaturi și presiuni ridicate și implică proceduri complexe.

Echipa de cercetare a dezvoltat acum o tehnologie de recuperare directă care depășește aceste limitări.Abordarea lor inovatoare restabilește materialele catodice din bateriile cu ioni de litiu utilizate printr-un proces simplu care funcționează la temperatura camerei și la presiunea ambientală.Prin imersarea materialelor catodice cheltuite într -o soluție de regenerare, ionii de litiu sunt reumplute efectiv, restabilind materialul la starea inițială.

Cheia acestei noi metode constă în utilizarea unei soluții de regenerare pentru a declanșa coroziunea galvanică.Când două materiale diferite intră în contact într -un mediu electrolitic, apare coroziunea galvanică, ceea ce face ca un metal să se corodeze selectiv pentru a -l proteja pe celălalt.Cercetătorii au aplicat ingenios acest mecanism „sacrificare” pentru restaurarea bateriei.

În acest proces, bromul din soluția de regenerare reacționează cu aluminiu în bateria cheltuită, declanșând coroziune spontană.Pe măsură ce aluminiul se corodează, eliberează electroni, care apoi se transferă în materialul catod folosit.Pentru a menține neutralitatea sarcinii, ionii de litiu din soluție migrează în materialul catod.Această reînnoire cu ioni de litiu restabilește efectiv materialul catod la starea sa inițială.

Spre deosebire de metodele convenționale de reciclare care necesită demontarea bateriei, această reacție de regenerare are loc direct în cadrul bateriei, îmbunătățind semnificativ eficiența procesului de recuperare.

Testele de performanță electrochimică au confirmat că materialele catodice restaurate prezintă capacități comparabile cu cele ale materialelor noi.