Вчені змогли виготовити нові літієві-іонні батареї з раніше вживаних для смартфонів

Літій-іонні акумулятори використовуються у всьому світі, і хоча протягом останніх кількох років вони стикалися з конкуренцією, наприклад, з натрієвими і магнієвими, вони як і раніше необхідні через їх високу щільностьі і ємность. Проблема полягає в наступному: цей метал насправді складно дістати. Майже 85% його запасів знаходяться в так званому літієвому трикутнику географічному районі, який знаходиться на кордонах Аргентини, Болівії та Чилі. Крім того, здається, що попит буде стрімко рости протягом наступних кількох десятиліть через впровадження електромобілів. Кожна така машина має близько 7000 акумуляторів як для стільникових телефонів, тому повторне використання їх різних компонентів стало питанням першорядної важливості.

В рамках нового проєкту в Університеті Кордови (Іспанія) і Університету Сан-Луїса (Аргентина) був знайдений спосіб утилізації графіту в цих пристроях – матеріалу, розташованого на негативних клемах акумуляторів, функція якого полягає в зберіганні та проведенні літію. Як підкреслив один з керівників дослідження, професор Альваро Кабальєро, дослідники змогли усунути домішки використаного графіту, реорганізувати його структуру і активувати його для нового використання. Цікаво, що цей матеріал становить чверть від загальної ваги літієвої батареї, тому при його переробці можна отримати 25% всієї системи накопичення енергії.

Іншим важливим аспектом цього дослідження є те, що в новій переробленій батареї вони змогли відмовитися від кобальту, який широко використовується в індустрії мобільних пристроїв. Як вказав один з провідних авторів дослідження, дослідник Фернандо Місяць, «кобальт є токсичним елементом, який коштує дорожче інших, таких як марганець і нікель, які використовувалися в цьому дослідженні». Більш того, це один з так званих мінералів крові, видобуток яких, як і видобуток колтану, пов’язаний з боєприпасами і мінами в зонах конфлікту.

Згідно з висновками, представленими в дослідженні, результати можна порівняти, а в деяких випадках краще, ніж у батарей отриманих з комерційного графіту. Деякі з проведених випробувань показують, що в кращому випадку ємність акумулятора залишається стабільною після проходження ста циклів зарядки, що відповідає приблизно річній продуктивності.

Незважаючи на ці багатообіцяючі результати і те, що випробування проводилися на повних елементах реальної батареї, поки ще все це вийшло в невеликих масштабах і в лабораторії, тому до стандартизації цього ручного процесу утилізації ще далеко.

В даний час більше 90% компонентів свинцевих акумуляторів, що використовуються в звичайних транспортних засобах, використовуються повторно. Якщо вибирається екологічність і демократизація електромобілів, то повинна відбутися і широкомасштабна переробка літієвих акумуляторів.