Использование воды для переработки аккумуляторов

30.04.2020

Для производства и последующей переработки литий-ионных аккумуляторов производители используют токсичные органические растворители. Это усложняет процессы и делает их опасными для среды и здоровья человека. Сделать переработку аккумуляторов менее вредной и широко распространенной может отказ от растворителей в пользу водных растворов.

Производители аккумуляторов скептически относятся к использованию водных растворов в технологических процессах. Вода вступает в реакцию с литием и ухудшает параметры аккумуляторов. А вот ученые Ок-Риджской национальной лаборатории и Политехнического университета Виргинии решили принять вызов, и на этом пути получены определенные обнадеживающие результаты.

Новая разработка заменила популярное среди производителей батарей связующее вещество поливинилиденфторид (PVDF) на два других: вододиспергируемое связующее на основе латекса и водорастворимый стирол-бутадиен. Первое, как понятно, используется вместе с органическим растворителем (обычно это N-метил-2-пиролидон, NMP), а два других взаимодействуют с водой.

Связующие вещества нужны для того, чтобы изготовить катоды и аноды аккумуляторов. В конструкцию электродов входят электрохимические материалы в виде порошков (металлов и графита), которым необходимо придать форму и нанести на токосъемники из медной или алюминиевой фольги. Если для изготовления электродов используется PVDF, то применяются органические растворители, которые также используются при переработке электродов после окончания срока службы аккумуляторов. Переход на водные растворы и растворяемые в воде связующие вещества дает возможность избавиться от вредных растворителей как на этапе производства батарей, так и на этапе переработки.

Последующие эксперименты с аккумуляторами на катодах и анодах, произведенных с помощью водных растворов, показали, что после тысячи циклов зарядки работа батарей практически не отличается от работы эталонных аккумуляторов, произведенных с использованием органических растворителей. В этом есть надежда перевести вредное производство на более дружественную к среде основу.

<< Назад: Светящиеся растения 01.05.2020

>> Вперед: Процессор Intel Core i9-10900K для игровых систем 30.04.2020

Последние новости науки и техники, новинки электроники:

Кислотность океана разрушает зубы акул 03.10.2025

Мировые океаны выполняют важнейшую функцию - они поглощают около трети углекислого газа, выбрасываемого в атмосферу. Это помогает замедлять темпы глобального потепления, но имеет и обратную сторону. Растворяясь в воде, CO2 образует угольную кислоту, которая повышает концентрацию водородных ионов и приводит к снижению pH. Вода становится более кислой, а последствия этого процесса уже заметны для морских экосистем. Средний показатель кислотности океана сейчас равен примерно 8,1, тогда как еще недавно за условную норму брали значение 8,2. По прогнозам, к 2300 году уровень может упасть до 7,3 - это сделает океан почти в десять раз кислее нынешнего состояния. Для обитателей морей подобные изменения означают не просто сдвиг химического равновесия, а реальную угрозу физиологическим процессам, начиная от формирования раковин у моллюсков и заканчивая охотничьим поведением акул. Чтобы выяснить, как именно кислотная среда отражается на зубах акул, группа немецких исследователей провела эксп ...>>

Почтовый космический корабль Arc 03.10.2025

Космические технологии становятся частью инфраструктуры, способной повлиять на логистику, медицину и даже военную сферу. Идея использовать орбиту как глобальный склад для срочных поставок звучала еще недавно как научная фантастика, но стартап Inversion пытается превратить ее в практическое решение. Компания Inversion появилась в начале 2021 года благодаря Джастину Фиаскетти и Остину Бриггсу, которые на тот момент были студентами Бостонского университета. Их замысел состоял в том, чтобы сделать возможной доставку грузов не только через спутниковые сети данных, но и в буквальном смысле - физических предметов. В основе лежит простая мысль: если космос обеспечивает доступ к любой точке Земли, то и грузы должны перемещаться тем же маршрутом. Уже за три года работы команда из 25 специалистов успела построить демонстрационный аппарат "Ray". Его запуск состоялся в рамках миссии SpaceX Transporter-12. Устройство весом 90 килограммов проверяло ключевые технологии Inversion, включая двухком ...>>

Лазерное обогащение урана 02.10.2025

Ядерная энергия остается одним из ключевых источников стабильного электричества, особенно для стран с растущими потребностями в энергоснабжении. Однако обеспечение бесперебойных поставок топлива для атомных станций требует современных технологий обогащения урана, которые одновременно эффективны и безопасны. Американская компания Global Laser Enrichment (GLE) делает значительный шаг в этом направлении, завершив масштабное тестирование лазерной технологии обогащения урана. Демонстрационная программа была проведена на объекте в Уилмингтоне, Северная Каролина. Тестирование технологии SILEX (Separation of Isotopes by Laser EXcitation), разработанной австралийской Silex Systems, стартовало в мае 2025 года и продлится до конца года. В ходе экспериментов компания планирует получить сотни фунтов низкообогащенного урана (LEU), который может быть использован в качестве топлива для атомных электростанций. GLE была создана в 2007 году для коммерциализации лазерных методов обогащения урана в С ...>>

Безлинзовая ИК-система 02.10.2025

Инфракрасные технологии занимают особое место в науке и технике. Они позволяют заглянуть туда, где человеческий глаз бессилен, - в темноту, сквозь дымку или туман, на значительные расстояния. Однако развитие этой области сдерживают дорогие и капризные камеры, требующие охлаждения и сложного обслуживания. Китайские исследователи предложили неожиданный выход: создание безлинзовой системы, которая превращает невидимое инфракрасное излучение в четкие изображения с помощью оптики нового поколения. В основе этой разработки лежит древняя идея "изображения через отверстие", о которой еще в IV веке до нашей эры писал философ Мо-цзы. Современные ученые пошли дальше и вместо физической дырочки сформировали оптическое отверстие прямо в нелинейном кристалле, используя сверхкороткие лазерные импульсы. Такое решение позволяет преобразовывать инфракрасное излучение в видимый свет, который без труда фиксируется обычными кремниевыми сенсорами. Руководитель проекта профессор Хэпинг Цзэн подчеркивае ...>>

Жара вызывает агрессию 01.10.2025

Животный мир чутко реагирует на изменения температуры, и в последние годы ученые все чаще обращают внимание на то, как жара влияет не только на физиологию, но и на поведение живых существ. Рост глобальных температур способен не только изменять экосистемы, но и формировать новые социальные модели у животных. Одним из тревожных проявлений оказывается рост агрессивности, который наблюдается у самых разных видов. В лаборатории Университета Юга в Сьюани, штат Теннеси, экологи наблюдали за чернобрюхими саламандрами Desmognathus amphileucus. Эти небольшие амфибии, обитающие в ручьях Аппалачей, продемонстрировали ярко выраженное территориальное поведение: они пытались кусать соперников и заставлять их покидать занятую территорию. Интересно, что у близкородственных видов - саламандры Окои и тритона - подобных реакций не зафиксировали. Это подчеркивает избирательность явления и его связь с особенностями конкретных организмов. Сходные результаты были получены и в экспериментах с другими вид ...>>

Случайная новость из Архива Кому хорошо в одиночестве 07.09.2015 Отовсюду мы слышим, что без любви жизнь не мила, что высшее счастье найти свою "половинку" - если не на всю жизнь, то хотя бы на время. Это подтверждают и специальные исследования: люди, находящиеся "в отношениях", более счастливы, чем одиночки. Но ведь есть и те, которым на первый взгляд, хорошо жить одним, да и сами они говорят о том же. Может, им кажется, может, они не понимают всю глубину своего несчастья? Исследование психологов из Оклендского университета убеждает нас в том, что можно хорошо жить и в одиночестве - если романтические отношения ввергают вас в стресс. Как такое может быть, спросите вы? Но давайте подумаем: пусть где-то и есть те самые идеальные пары, что всю жизнь угадывают мысли друг друга, вокруг обычно видишь иное - ссоры, недопонимания и т. д. Часто говорят, что истинное чувство устоит перед мелкими житейскими неприятностями и психологическими конфликтами. Однако здесь все зависит от конкретного характера, от свойств личности. В исследовании участвовали 4 000 взрослых людей - они дважды, с интервалом в год, проходили через тест, который должен был показать их уровень счастья или несчастья и заодно выявить причину такого психологического состояния. Пятая часть опрошенных весь год жила без пары, остальные либо были в браке, либо встречались с постоянным партнером. В целом показатели счастья оказались те же, что и в других подобных работах: "отношения" делали человека в среднем более счастливым. Но это, подчеркиваем, в среднем, если суммировать счастье одних и сравнивать со счастьем других. Детали оказались интереснее. Как пишут Крис Сибли (Chris Sibley) и его коллеги в Social Psychological and Personality Science, те одиночки, которые хотели бы просто человеческой близости, пусть и омраченной ссорами, действительно были менее счастливы по сравнению с теми, кто состоял с кем-нибудь в паре. А вот те, которые хотели бы для себя спокойных, бесконфликтных отношений, были счастливы ровно в той же степени, что и семейные люди. Иными словами, все дело в личностных приоритетах - кому что важнее, тот от того и будет счастлив. Если человек испытывает сильный стресс даже от небольших конфликтов, то никакая романтика ему такой постоянный стресс не перекроет, и в таком случае ему и впрямь лучше будет одному; любые отношения здесь будут оцениваться лишь как способствующие жизненному спокойствию или нарушающие его. Ну а если важно чувствовать кого-то рядом, то тогда счастья ради нужно жить в паре, даже если вы будете ссориться каждый день. Другой, более общий вывод, который можно тут сделать, состоит в том, что счастье - слишком сложный психический феномен, который не стоит сводить к какому-то одному условию, будь то ощущение стабильности, карьерные успехи или любовь.

Смотрите полный Архив новостей науки и техники, новинок электроники

www.diagram.com.ua
2000-2025