Ученые из университета Райса (США) предложили инновационный способ переработки отработанных литий-ионных батарей — методом кратковременной обработки микроволновым излучением. Технология призвана решить вопрос нехватки сырья и уменьшить экологический ущерб от накопления непереработанных батарей.
Проблема в том, что ключевые минералы для батарей распределены по планете неравномерно, а действующие цепочки поставок легко нарушаются. При этом подавляющее большинство использованных аккумуляторов не перерабатывается. Около 90% батарей отправляются на полигоны, где могут загрязнять окружающую среду.
Новая технология призвана поменять ситуацию. Ее суть — в короткой (около 15 минут) плазменной обработке измельченной массы аккумулятора. Под действием микроволнового излучения структура металлических соединений меняется, что в дальнейшем упрощает извлечение важных элементов.
При предварительной плазменной обработке почти 95% металлов, включая литий, можно извлечь из аккумуляторной массы, используя не более агрессивные вещества, чем лимонная кислота
Процесс выглядит так: после плазменного этапа материалы обрабатывают лимонной кислотой при комнатной температуре, а затем извлекают литий водой. В отличие от традиционных методов с агрессивными химикатами, новый подход экономит ресурсы и снижает экологический риск.
Важный плюс — восстановление графита (он составляет около 22% веса батареи). Обычно его не используют повторно из-за повреждений, но плазменная обработка очищает материал и восстанавливает его свойства. Такой графит подходит для нового анода в аккумуляторах.
Авторы метода отмечают, что нынешние промышленные методы ориентированы в основном на катод, игнорируя другие компоненты. Новая технология позволяет задействовать сырье комплексно.
Метод запатентован, а предварительный экономический анализ подтверждает его перспективность, особенно благодаря возможности повторно использовать графит. Результаты исследования опубликованы в журнале Advanced Materials.
Ранее Наука Mail рассказывала, что созданы тепловые аккумуляторы, работающие при температурах до 2400 °C.
