Dit artikel is beoardiele yn oerienstimming mei de redaksjonele prosedueres en belied fan Science X. De redaksje hat de folgjende kwaliteiten beklamme, wylst se de yntegriteit fan 'e ynhâld garandearre hawwe:
Ofvallithium-ionbatterijen fan mobile tillefoans, laptops en in groeiend oantal elektryske auto's stapelje har op, mar de recyclingopsjes binne noch altyd foar in grut part beheind ta it ferbaarnen of gemysk oplossen fan de defekte batterijen. Hjoeddeiske metoaden kinne miljeuproblemen feroarsaakje en binne lestich ekonomysk te produsearjen op yndustriële skaal.
Tradisjonele prosessen recycle guon batterijmaterialen en binne ôfhinklik fan bytende alkaliën, anorganyske soeren en gefaarlike gemikaliën dy't ûnreinheden kinne yntrodusearje. It winnen fan krityske metalen fereasket ek komplekse skieding en delslach. It recyclen fan metalen lykas kobalt en lithium kin lykwols fersmoarging, ôfhinklikens fan bûtenlânske boarnen en ferstopping fan leveringsketens ferminderje.
Undersykers fan it Oak Ridge National Laboratory fan it Amerikaanske Ministearje fan Enerzjy hawwe in metoade perfeksjonearre om batterijen op te lossen yn in floeibere oplossing om de hoemannichte gefaarlike gemikaliën dy't yn it proses brûkt wurde te ferminderjen. Harren ûndersyk waard publisearre yn it tydskrift Energy Storage Materials.
De ienfâldige, effektive en miljeufreonlike oplossing ûntwikkele troch ORNL-ûndersikers oerwint grutte obstakels dy't tsjinkamen mei eardere metoaden.
Brûkte batterijen wurde wiet makke yn in oplossing fan organysk sitroensoer (fan natuere fûn yn sitrusfruchten) oplost yn ethyleenglycol, in antivriesmiddel dat faak brûkt wurdt yn konsuminteprodukten lykas ferve en kosmetika. Sitroensoer komt út duorsume boarnen en is feiliger te behanneljen as anorganyske soeren. Dizze miljeufreonlike oplossing biedt in ekstreem effisjint proses foar it skieden en recyclen fan metalen yn 'e posityf laden elektrode fan' e batterij, de katode neamd.
"Omdat de katode krityske materialen befettet, is it it djoerste ûnderdiel fan elke batterij, goed foar mear as 30 prosint fan syn kosten," sei Yaokai Bai, in lid fan 'e batterijûndersyksgroep fan ORNL. "Us oanpak koe de batterijkosten yn 'e rin fan' e tiid ferminderje." De stúdzje waard útfierd by de batterijproduksjefoarsjenning fan Oak Ridge National Laboratory, de grutste ûndersyks- en ûntwikkelingsfoarsjenning foar batterijen yn 'e iepen loft yn' e Feriene Steaten.
De dêr ûntwikkele ferwurkingstechnology makket it mooglik om hast 100% fan kobalt en lithium út 'e katode te loogjen sûnder ûnreinheden yn it systeem yn te fieren. It is ek by steat om metaaloplossingen effektyf te skieden fan oare resten. It bêste fan alles is dat syn sekundêre funksje is om binnen in pear oeren mear as 96% fan kobalt werom te winnen sûnder ekstra gemikaliën ta te foegjen, wat faak in kompleks hânmjittich proses is foar it lykwichtich meitsjen fan soernivo's.
"Dit is de earste kear dat ien oplossingssysteem de funksjes fan útlûking en ferwurking beslacht," sei haadûndersiker Lu Yu. "It wie nijsgjirrich om te ûntdekken dat it kobalt sûnder fierdere fersteuring delslach en delsette. Wy hiene dit net ferwachte."
It eliminearjen fan 'e needsaak foar ekstra gemikaliën ferleget kosten en foarkomt de generaasje fan byprodukten of sekundêr ôffal. "Wy binne optein dat dit recyclingproses, ûntwikkele troch ús wittenskippers, de wei kin baan foar bredere recycling fan krityske batterijmaterialen," sei Ilyas Belharouaq, bedriuwsûndersiker en direkteur fan 'e Elektrifikaasjeôfdieling by it Oak Ridge National Laboratory.
Bai sei dat de útloakende eigenskippen fan sitroensoer en etyleenglycol earder bestudearre wiene, mar dizze metoade brûkte mear soer en legere temperatueren en wie minder effektyf.
"Wy wiene ferrast oer hoe fluch it út 'e oplossing kaam," sei Bai. "Mei organyske soeren duorret it meastal 10 oant 12 oeren, mar dizze duorre mar in oere." Tradisjonele oplossingen mei anorganyske soeren binne ek stadiger, om't se wetter befetsje, waans siedpunt de reaksjetemperatuer beheint.
Fierdere ynformaasje: Lu Yu et al., Effisjinte skieding en ko-presipitaasje foar ferienfâldige katode-recycling, Energy Storage Materials (2023). DOI: 10.1016/j.ensm.2023.103025
As jo ​​in typfout, ûnkrektens tsjinkomme, of in fersyk yntsjinje wolle om ynhâld op dizze side te bewurkjen, brûk dan dit formulier. Foar algemiene fragen, brûk ús kontaktformulier. Foar algemiene feedback, brûk de seksje foar publike opmerkings hjirûnder (folgje de rjochtlinen).
Dyn feedback is tige wichtich foar ús. Fanwegen it grutte oantal berjochten kinne wy ​​lykwols gjin persoanlike reaksje garandearje.
Dyn e-mailadres wurdt allinnich brûkt om ûntfangers te fertellen wa't de e-mail ferstjoerd hat. Noch dyn adres noch it adres fan 'e ûntfanger wurde foar oare doelen brûkt. De ynformaasje dy't jo ynfiere sil ferskine yn jo e-mail en sil net opslein wurde troch Tech Xplore yn hokker foarm dan ek.
Dizze webside brûkt cookies om navigaasje te fasilitearjen, jo gebrûk fan ús tsjinsten te analysearjen, advertinsjepersonalisaasjegegevens te sammeljen en ynhâld fan tredden te leverjen. Troch ús webside te brûken, erkenne jo dat jo ús privacybelied en gebrûksbetingsten lêzen en begrepen hawwe.