Китайские учёные восстановили 76% ёмкости старых аккумуляторов с помощью расплавленной соли
Китайские учёные разработали новый метод рециклинга литий-ионных аккумуляторов, который позволяет восстановить до 76% их первоначальной ёмкости. Исследователи из Университета науки и технологий Хуачжун предложили инновационный способ, основанный на использовании расплавленной соли для прямого восстановления деградировавших катодов, вместо их полной переработки.
С ростом популярности электромобилей остро встала проблема утилизации отслуживших свой срок аккумуляторов. Существующие методы переработки, как правило, разрушают сложную атомную структуру материала, которая и обеспечивает высокую эффективность батарей. Новая технология позволяет восстановить исходную кристаллическую структуру катода, что возвращает ему производительность и стабильность.
Исследователи сосредоточились на материале NCM811, широко используемом в современных электромобилях благодаря высокой плотности энергии. После многократных циклов зарядки и разрядки этот материал теряет литий и приобретает структурные дефекты. Учёные применили тройную расплавленную соль на основе гидроксида лития, нитрата лития и салицилата лития. При нагревании эта смесь превращается в жидкую среду, которая позволяет ионам лития проникать в повреждённый материал и восстанавливать его структуру.
Микроскопический анализ показал, что восстановленные катоды вновь обретают однородную монокристаллическую структуру. Восстановленный материал продемонстрировал начальную разрядную ёмкость 196 миллиампер-часов на грамм, сохранив 76% этой ёмкости после 200 циклов зарядки-разрядки. Процесс работает при более низких температурах, не использует агрессивные кислоты или токсичные растворители, что значительно снижает энергопотребление и воздействие на окружающую среду.
Учёные отмечают, что их разработка пока находится на лабораторной стадии, но в перспективе может стать основой для замкнутой системы, в которой старые аккумуляторы будут напрямую преобразовываться в высококачественные материалы для новых батарей.
Исследование опубликовано в журнале .