Міжнародна команда дослідників представила інноваційну технологію переробки літій-іонних акумуляторів, яка використовує внутрішню енергію самих батарей для видобутку ключових металів.

Цей підхід дозволяє скоротити споживання електроенергії та хімікатів, зменшуючи вплив на довкілля й вартість процесу.

Метод ґрунтується на контрольованому тепловому розгоні, під час якого акумулятор використовує власне накопичене тепло для розкладання складних компонентів. Таким чином, батарея сама забезпечує необхідну температуру для вилучення матеріалів, зокрема нікелю, марганцю, кобальту та літію.

Під час експериментів із елементами ємністю 24 ампер-години із катодом з оксиду нікелю-марганцю-кобальту (NMC) дослідники заряджали акумулятори до 70%. Це призводило до внутрішнього нагрівання приблизно до 1100 °C, достатнього для перетворення катодних матеріалів у прості оксиди, які легко розчиняються.

Після етапу нагрівання батареї подрібнюються, а великі шматки міді та алюмінію відділяються просіюванням. Далі процес триває у два етапи:

1. Промивання водою, яке дозволяє вилучити понад 60% літію у вигляді розчинних солей.

2. Обробка розбавленою соляною кислотою, що забезпечує додаткове розчинення залишкового літію та перехідних металів.

Загалом дослідники досягли 93% відновлення літію та 95% вилучення нікелю, кобальту й марганцю. Крім того, залишковий графіт після очищення має низький рівень забруднення, що робить його придатним для повторного використання у нових елементах живлення.

На відміну від традиційних методів — пірометалургії (плавлення при понад 1400 °C) та гідрометалургії (розчинення в концентрованих кислотах), — нова технологія не потребує потужних печей і великої кількості реагентів. Вона спрощує процес, скорочує кількість стадій і тривалість переробки до приблизно 335 хвилин.

У дослідженні також підтверджено ефективність методу для батарей різних типів: для NMC-акумуляторів ступінь вилучення літію перевищила 98%, а для літій-залізо-фосфатних (LFP) — близько 88%.

Фахівці зазначають, що цей підхід може стати основою нового покоління екологічно безпечних технологій переробки, які дозволять повторно використовувати більшу частину матеріалів акумуляторів і зменшити залежність від первинного видобутку металів.

Источник: techno.nv.ua