Универсальный, эффективный и экологически безопасный процесс механохимической переработки позволит восстановить 70% лития из аккумуляторов

Литий‑ионные аккумуляторы прочно вошли в нашу жизнь. Они не только используются для питания ноутбуков, смартфонов, игрушек, пультов дистанционного управления и других небольших устройств, но также являются наиболее важными системами хранения энергии для быстрорастущего сектора электромобилей. Увеличение использования этих батарей в конечном итоге приводит к необходимости в экономически и экологически устойчивых методах переработки.

В настоящее время из аккумуляторных отходов для повторного использования извлекают в основном никель, кобальт, медь, алюминий, а также сталь. Извлечение лития по-прежнему дорого и малорентабельно. Существующие способы регенерации в основном носят металлургический характер, потребляют много энергии и производят опасные побочные продукты.

В отличие от этого, механохимические подходы, основанные на механических процессах, вызывающих химические реакции, обещают достичь более высокого выхода и устойчивости при меньших затратах.

Метод переработки, разработанный в Технологическом институте Карлсруэ (KIT), позволяет извлекать до 70% лития из аккумуляторных отходов без использования агрессивных химикатов, высоких температур и предварительной сортировки материалов. Этот метод сочетает механические процессы с химическими реакциями и обеспечивает недорогую, энергоэффективную и экологически безопасную переработку литий-ионных аккумуляторов любого типа. Результаты опубликованы в Communications Chemistry.

Метод, разработанный Отделом систем накопления энергии Института прикладных материалов КИТ под руководством доктора Александр Долотко, обеспечивает степень извлечения лития до 70% без использования агрессивных химикатов, высоких температур и предварительной сортировки материалов. В качестве восстановителя в механохимической реакции учёные использовали алюминий.

Метод работает следующим образом. Сначала отходы батарей измельчаются. Затем этот материал вступает в реакцию с алюминием, образуя металлические композиты с водорастворимыми соединениями лития. Литий извлекают путем растворения этих соединений в воде и последующего испарения воды. Поскольку механохимическая реакция протекает при температуре и давлении окружающей среды, метод обладает высокой энергоэффективностью.

Еще одним преимуществом является его простота, что облегчит использование в промышленных масштабах, поскольку уже в ближайшем будущем придется перерабатывать большое количество аккумуляторов.

На фотографии: доктор Александр Долотко