Новый метод переработки аккумуляторов, разработанный инженерами компании Illinois Grainger (США), позволяет извлекать ценные металлы из старых катодов и сразу наносить их на новые в рамках одного электрохимического процесса. Этот подход в восемь раз экономичнее и более чем на 50% экологичнее традиционных способов утилизации батарей. Катоды являются ключевым компонентом аккумуляторов, помогающим накапливать энергию, и часто содержат дорогостоящие металлы, такие как кобальт. Их эффективная переработка критически важна для устойчивого развития.
Идея метода родилась из гипотетического обсуждения между аспирантом Джаромом Седерхолмом и профессором Полом Брауном. Исследователи задались вопросом, можно ли использовать электрический заряд не только для нанесения покрытия, но и для его растворения. Эксперимент с катодом из оксида лития-кобальта увенчался успехом: подобрав правильное напряжение и раствор, ученые добились отслоения покрытия. Поскольку металл после этого оказался растворен, следующей логичной ступенью стало помещение в эту же ванну нового катода для нанесения покрытия. Таким образом весь цикл переработки свелся к одной операции в одной химической ванне.
Профессор Браун подчеркивает, что современные методы слишком многоступенчаты. Они требуют дробления катодов, разделения компонентов, химической очистки и последующего производства новых деталей, что потребляет много энергии и реагентов. Одноэтапность нового процесса сокращает расход материалов вдвое, что напрямую влияет на себестоимость и снижает нагрузку на природу.
Для оценки масштаба технологии ученые сотрудничали с коллегами по анализу затрат и экологического следа. По всем рассматриваемым факторам, включая экономику, экологию и риски для здоровья, инновационный метод показал превосходство. Хотя исследование было сосредоточено на распространенном оксиде лития-кобальта, команда уже планирует адаптировать технологию для других типов катодов, включая никелевые и марганцевые.
