Экологичный способ переработки литий-ионных батарей

13.06.2021

Ученые из национальной лаборатории Окриджа (Теннесси, США) нашли дешевую и более экологичную альтернативу существующим методам регенерации катодного материала.

В настоящее время при восстановлении катодного материала литий-ионных батарей для повторного использования используются два метода - либо нагревом до температуры 500°C, либо использованием сильных кислот (азотной, серной, соляной) и перекиси водорода. Первый метод очень энергозатратен, при втором выделяется множество токсичных побочных продуктов - хлор, оксиды серы и азота.

Проблема при выделении катодного материала заключается в том, чтобы отделить его от алюминиевой фольги, полимерной подложки и углеродной добавки. Для этого необходимо растворить полимер - поливинилиденфторид. Существуют растворители, которые могут это сделать, но использование их является очень вредным для здоровья персонала.

Погрузив нарезанный на небольшие кусочки катодный материал в ультразвуковую ванну, наполненную нагретым до 100°C триэтилфосфатом, использующимся в качестве растворителя, исследователям удалось разделить составные части и получить алюминиевую фольгу без следов коррозии и катодный материал, пригодный для использования в новых аккумуляторах. При этом, емкость восстановленных катодов составила 95,5% от базовой. Снижение емкости объясняется тем. что восстановленные катоды содержат примесь полимера и углерода.

Изобретение позволяет решить несколько задач: снизить затраты на восстановление литий-ионных аккумуляторов, регенерировать чистый алюминий, который позволит на 33% снизить расход энергии при производстве электромобилей и получить катодный материал для повторного использования.

<< Назад: Немецкие поезда переведут на энергию от ветра и солнца 13.06.2021

>> Вперед: Биоразлагаемый аккумулятор из сажи и опилок 12.06.2021

Последние новости науки и техники, новинки электроники:

Впервые преоодолена передача ВИЧ от матери к ребенку 02.01.2026

Проблема вертикальной передачи ВИЧ - от матери к ребенку - остается одной из ключевых задач глобальной медицины. Недавний отчет Всемирной организации здравоохранения (ВОЗ) демонстрирует историческое достижение: Бразилия впервые в своей истории полностью преодолела этот путь передачи вируса. Страна стала 19-й в мире и первой с населением более 100 миллионов человек, которая достигла такого результата. Достижения Бразилии основаны на комплексных медицинских программах, обеспечивающих своевременный доступ к диагностике и терапии для всех слоев населения. ВОЗ официально подтвердило, что уровень передачи ВИЧ от матери к ребенку снизился до менее двух процентов. Более 95% беременных женщин в стране получают регулярный скрининг на ВИЧ и необходимое лечение в рамках стандартного ведения беременности. Изначально программа тестировалась в крупных муниципалитетах и штатах с населением более 100 тысяч человек, а затем была масштабирована на всю страну. Такой подход позволил унифицировать ста ...>>

Нанослой германия увеличивает эффективность солнечных батарей на треть 02.01.2026

Разработка высокоэффективных солнечных батарей остается одной из ключевых задач современной энергетики. Недавнее исследование южнокорейских ученых позволило повысить производительность тонкопленочных солнечных элементов почти на 30%, что открывает новые перспективы для возобновляемых источников энергии, гибкой электроники и сенсорных устройств. Команда исследователей сосредоточилась на элементах на основе моносульфида олова (SnS) - нетоксичного и доступного материала, который идеально подходит для гибких солнечных панелей. До настоящего времени эффективность SnS-устройств оставалась низкой из-за проблем на границе контакта с металлическим электродом. В этой области возникали структурные дефекты, диффузия элементов и электрические потери, что существенно ограничивало возможности таких батарей. "Этот интерфейс был главным барьером для достижения высокой производительности", - отмечает профессор Джейонг Хо из Национального университета Чоннам. Для решения этих проблем ученые предлож ...>>

Электростатическое решение для борьбы с льдом и инеем 01.01.2026

Борьба с льдом и инеем на транспортных средствах и критически важных поверхностях зимой остается сложной и затратной задачей. Ученые из Virginia Tech разработали инновационную технологию, способную разрушать лед и иней без использования тепла или химических реагентов, что открывает новые возможности для безопасной и экологичной зимней эксплуатации транспорта. Исследователи обнаружили, что лед и иней образуют кристаллическую решетку с так называемыми ионными дефектами - заряженными участками, способными перемещаться под воздействием электрического поля. Эти дефекты являются ключом к управлению прочностью льда и его удалением с поверхностей. Когда на замерзшую поверхность подается положительный электрический заряд, отрицательные ионные дефекты притягиваются к источнику поля. Это вызывает разрушение кристаллической решетки льда, в результате чего часть льда буквально "отскакивает" от поверхности. Такой эффект позволяет удалять лед без применения внешнего тепла или химических средств ...>>

Древний лед Антарктики 01.01.2026

Изучение древних ледниковых слоев - один из самых надежных способов понять, как формировался климат Земли и как он может изменяться в будущем. Недавнее открытие международной группы исследователей в Антарктике дает уникальную возможность заглянуть на миллионы лет назад и получить ценную информацию о атмосфере нашей планеты. В районе Аллан-Хиллс ученые пробурили керны древнего льда и обнаружили слои, возраст которых оценивается примерно в 6 миллионов лет. Это старейший лед, когда-либо найденный на Земле и датированный напрямую, что делает находку беспрецедентной в истории климатологии. Особое значение имеют крошечные пузырьки воздуха, запечатленные в ледяных кристаллах. Они служат настоящими "капсулами времени", сохраняя состав атмосферы прошлого. Анализ этих пузырьков позволяет восстановить климатические условия древней Земли, когда средние температуры были выше современных, а уровень океанов значительно выше нынешнего. Древние ледяные керны можно рассматривать как подробные х ...>>

Нано-уровень управления светом 31.12.2025

Современная нанофотоника стремится превратить свет в инструмент точного управления на микроскопическом уровне. Недавние исследования международной команды ученых открывают новые возможности в этой области, позволяя манипулировать светоматериальными волнами на наноуровне с беспрецедентной точностью. Такие достижения могут стать ключом к созданию сверхбыстрых коммуникационных систем и высокочувствительных сенсоров. В центре внимания исследователей оказались гиперболические фонон-поляритоны - особый тип волн, возникающих при взаимодействии света с колебаниями вещества. Эти волны способны концентрировать свет в пространственных масштабах, значительно меньших длины его волны, что позволяет создавать устройства с высокой плотностью интеграции и повышенной функциональностью. Работа велась совместно учеными из Шанхайского транспортного университета, Национального центра нанонауки и технологий Китая, а также коллегами из Испании. Они предложили двухэтапную схему возбуждения волн: сначала ...>>

Случайная новость из Архива Солнечные панели тоньше паутины 19.04.2012 Ученые разработали гибкие солнечные панели толщиной около 1,9 микрометров. Австрийские и японские исследователи представили солнечные панели тоньше нити паутины, причем настолько гибкие, что их можно обернуть вокруг человеческого волоса. Новая технология открывает возможность создания тонкопленочных устройств с электродами толщиной всего около 1,9 микрометров толщиной - это 1/10 от толщины самых тонких современных солнечных панелей. Ультратонкая солнечная панель может найти широчайшее применение, ведь ее вес настолько мал, что его невозможно ощутить человеческой рукой. Тончайшие гибкие солнечные панели на полимерной основе можно встраивать в одежду, мобильные электронные устройства, летательные аппараты, медицинские датчики для пожилых людей, космическую технику и т.д. При этом новые панели обладают главным достоинством традиционных - масштабируемостью. Другими словами: чем больше солнечная панель, тем больше электроэнергии она производит. Также благодаря малой толщине и гибкости новая солнечная панель более устойчива к повреждениям на излом и протыканию. В частности, ее можно растянуть на 300%, и панель продолжит работать. Эффективность преобразования света в электроэнергию у новой панели невысока: около 4,2%. Однако для такой технологии это уже достижение, ведь современные тяжелые кремниевые панели нельзя нанести, например, на легкий парус яхты. По словам разработчиков, в коммерческую продажу новинка поступит в течение пяти лет.

Смотрите полный Архив новостей науки и техники, новинок электроники

www.diagram.com.ua
2000-2025