Зростання кількості відпрацьованих акумуляторів електромобілів стимулювало пошук нових, екологічніших методів їх переробки.
Команда дослідників з Хуачжунського університету науки і техніки розробила інноваційний метод на основі розплавленої солі, який дозволяє не просто вилучати метали, а регенерувати пошкоджені катоди, відновлюючи їхню первинну кристалічну структуру. На відміну від традиційної переробки, що руйнує атомне упорядкування матеріалів, новий підхід повертає катодам їхню високу енергетичну щільність і стабільність.
«Традиційна переробка дозволяє відновлювати метали, але не може повернути первинну атомну структуру матеріалу. Наш метод відновлює пошкоджені катоди, повертаючи їм кристалічну структуру та високу ємність», — пояснив співавтор дослідження Ян Ян.
У центрі роботи — матеріал NCM811 (LiNi?.?Co?.?Mn?.?O?), типовий для сучасних батарей. Команда застосувала трикомпонентну розплавлену сіль із гідроксиду, нітрату та саліцилату літію, що при нагріванні створює середовище для вільного руху іонів. Ці іони заповнюють дефекти у структурі, відновлюючи шарувату решітку і видаляючи поверхневий шар «кам’яної солі».
Мікроскопічний аналіз показав, що оновлені катоди досягли ємності 196 мА·год/г і зберігали 76% ємності після 200 циклів, що перевищує результати більшості сучасних технологій переробки. «Процес не лише замінює втрачений літій, а й усуває внутрішні пошкодження, подовжуючи термін служби батареї», — зазначив перший автор Фаншу Хе.
Метод працює при нижчих температурах, не потребує агресивних кислот і тому зменшує енергоспоживання та екологічний слід. У перспективі це може стати основою замкнутого циклу виробництва, де старі батареї перетворюються на матеріали для нових без втрати якості.
Дослідження, опубліковане в журналі Energy & Environment Nexus, демонструє, що регенеративна переробка може стати ключем до сталого розвитку електромобільності, забезпечуючи чистіший і ефективніший шлях поводження з відпрацьованими літій-іонними акумуляторами.