Олег Зимин Исследователи из Корнеллского университета разработали метод, который возвращает емкость отработанных литий-ионных батарей почти к исходным показателям. Вместо того чтобы дробить аккумуляторы и выплавлять из них металлы для новых деталей, авторы технологии предлагают очищать и повторно использовать старые электроды.
Батареи в электромобилях и накопителях энергии обычно теряют емкость из-за налета на деталях. При работе на них постепенно нарастает слой твердого электролита. Со временем он становится слишком толстым, из-за чего увеличивается сопротивление и падает емкость. Сама структура электродов, которые содержат ценные металлы вроде лития, никеля и кобальта, остается целой. Однако при стандартной переработке аккумуляторы все равно дробят в крошку, чтобы затем химически выделить эти элементы.
Новая технология исключает этот этап. Специалисты вскрывают батарею, извлекают электроды целыми и помещают их в ванну с химическим раствором. Жидкость смывает мешающий работе налет, оставляя на поверхности деталей тонкий слой фторида лития. Это покрытие повышает стабильность батареи и замедляет ее повторное старение.
Испытания показали, что после такой ванны батареи возвращают 95% первоначальной емкости. Авторы технологии также протестировали повторную очистку: когда обновленные аккумуляторы снова выработали ресурс, их промыли еще раз. После этого батареи сохранили около 90% емкости.
По расчетам исследователей, технология на 56% снижает затраты на выпуск новых ячеек по сравнению со стандартной утилизацией. Новый способ требует меньше воды и снижает вредные выбросы в воздух, так как позволяет обойтись без энергозатратной плавки сырья.
Сейчас ученые тестируют метод на автомобильных аккумуляторах, которые потеряли 20–30% емкости. В дальнейшем они планируют адаптировать технологию для борьбы с другими причинами старения батарей, а также применить ее к крупным промышленным накопителям энергии.
