Исследование: эффективность литий-ионных батарей после переработки повышается на 53%
Ученые из США представили метод переработки, который увеличивает производительность литий-ионных батарей. Следующий этап исследования — работа над способом, который позволит многократно использовать батареи для электромобилей.
Новое исследование US Advanced Battery Consortium (USABC) и компании A123 Systems показало, что переработанные литий-ионные батареи становятся более производительными, чем новые. Согласно их выводам, опубликованным в журнале Joule, батареи с переработанными катодами могут быть не хуже, а даже лучше, чем батареи, в которых используются современные материалы.
Команда исследователей протестировала батареи с переработанными катодами NMC111 — наиболее распространенным видом катодов, содержащих никель, марганец и кобальт. Катоды изготовили с использованием запатентованной технологии переработки, ее авторы — компания Battery Resourcers.
У переработанного материала оказалась более пористая структура, которая лучше пропускает ионы лития внутрь. Поэтому срок службы переработанных батарей увеличился на 53%.
Переработанные батареи тестировались в промышленных производствах. Исследователи изготовили стандартные ячейки, заряженные материалами с той же плотностью, что и батареи для электромобилей. Результаты были не хуже, чем у современных батареек.
Их технология предполагает измельчение батарей и удаление стальных корпусов, алюминиевых и медных проводов, пластмассы для последующей переработки. Оставшаяся масса растворяется, а графит, углерод и примеси отфильтровываются или отделяются химическим путем. С помощью запатентованной химической технологии никель, марганец и кобальт смешиваются в нужных соотношениях для получения катодного порошка.
Следующий этап разработки для исследователей — создание батареи для электромобилей. Большинство крупных компаний занимаются переработкой для бытовой электроники, но переработка для электромобилей считается слишком сложной и дорогой. Исследователи USABC хотят представить свой метод к 2023 году.