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:

Оптимальная продолжительность сна 12.11.2025

Сон играет ключевую роль в поддержании здоровья, когнитивных функций и общего самочувствия. Несмотря на широко распространенный стереотип о восьмичасовом сне, последние исследования показывают, что оптимальная продолжительность сна для большинства здоровых взрослых ближе к семи часам. Эволюционный биолог из Гарварда, Дэниел Э. Либерман, утверждает, что традиционная норма восьми часов сна - это скорее культурное наследие индустриальной эпохи, чем биологическая необходимость. По его словам, полевые исследования, проведенные в сообществах, не использующих электричество, показывают, что средняя продолжительность сна составляет 6-7 часов, что значительно отличается от общепринятого стандарта. Современные эпидемиологические данные подтверждают этот взгляд. Исследования выявили так называемую "U-образную кривую" зависимости между продолжительностью сна и рисками для здоровья. Минимальные показатели заболеваемости и смертности наблюдаются именно у людей, спящих около семи часов в сутки. ...>>

Дефицит кислорода усиливает выброс закиси азота 12.11.2025

Парниковые газы играют ключевую роль в изменении климата, а закись азота (N2O) - один из наиболее опасных среди них. Этот газ не только втрое сильнее углекислого газа в удержании тепла, но и разрушает озоновый слой. Недавнее исследование американских ученых показало, что микробы в зонах с низким содержанием кислорода активно производят N2O, усиливая глобальные климатические риски. Команда из Университета Пенсильвании изучала прибрежные воды у Сан-Диего и провела наблюдения на глубинах от 40 до 120 метров в Восточной тропической северной части Тихого океана - одной из крупнейших зон дефицита кислорода. Исследователи сосредоточились на том, как морские микроорганизмы превращают нитраты в закись азота. В ходе работы выяснилось, что существует два пути образования N2O. Один путь начинается с нитрата, другой - с нитрита. На первый взгляд более короткий путь должен быть эффективнее, однако микробы, использующие нитрат, продуцируют больше газа, поскольку этот "сырьевой" источник более д ...>>

Омега-3 помогают молодым кораллам выживать 11.11.2025

Сохранение коралловых рифов становится все более актуальной задачей в условиях глобального изменения климата. Молодые кораллы особенно уязвимы на ранних стадиях развития, когда стрессовые условия и нехватка питательных веществ могут привести к высокой смертности. Недавнее исследование ученых из Технологического университета Сиднея показывает, что специальные пищевые добавки способны существенно повысить выживаемость личинок кораллов. В ходе работы исследователи разработали особый состав "детского питания" для коралловых личинок. В него вошли масла, богатые омега-3 жирными кислотами, а также важные стерины, необходимые для формирования клеточных мембран. Личинки, получавшие эти добавки, развивались быстрее, становились крепче и демонстрировали более высокую устойчивость к стрессовым факторам. Особое внимание ученые уделили липидам. Анализ показал, что личинки активно усваивают эти вещества, что напрямую влияет на их жизнеспособность. Стерины, содержащиеся в корме, повышают устойчи ...>>

Наушники Bowers & Wilkins Px8 S2 11.11.2025

Наушники премиум-класса становятся не только аксессуаром для прослушивания музыки, но и инструментом для профессиональной работы с аудио. Новый флагман британского бренда Bowers & Wilkins - модель Px8 S2 - демонстрирует, как эти аспекты можно объединить в одной беспроводной системе. Компания представила Px8 S2 как обновленную флагманскую модель в линейке, ориентированную на пользователей, которые ценят высокое качество звука, эффективное шумоподавление и премиальный дизайн. Производитель отмечает, что наушники сочетают передовые акустические решения с эргономикой для длительного использования. Каждое устройство оснащено 40-миллиметровыми динамиками с карбоновыми диффузорами и 24-битным цифровым процессором. По словам Bowers & Wilkins, это обеспечивает точное и детализированное воспроизведение звукового спектра, а также поддержку аудио высокого разрешения. Автоматическая оптимизация соединения с источником сигнала гарантирует стабильное и качественное звучание вне зависимо ...>>

Шимпанзе могут менять свои убеждения 10.11.2025

Понимание того, как формируются убеждения и принимаются решения, традиционно считалось уникальной способностью человека. Однако недавнее исследование показало, что шимпанзе обладают способностью пересматривать свои мнения на основе новых данных, демонстрируя уровень рациональности, который ранее считался исключительно человеческим. Психологи под руководством Ханны Шлейхауф из Утрехтского университета провели серию экспериментов, направленных на изучение метапознания у шимпанзе. Исследователи впервые наблюдали, как эти обезьяны могут взвешивать различные виды доказательств и корректировать свои решения при появлении более убедительной информации. Экспериментаторы рассматривали рациональность как способность формировать убеждение о мире на основе фактических данных. При поступлении новой информации разумное существо способно сравнивать старые и новые данные и изменять свое мнение, если новые доказательства оказываются более весомыми. Для экспериментов использовались шимпанзе из ...>>

Случайная новость из Архива Названа причина сотрясения мозга 30.03.2018 Травмы головы заставляют разные зоны мозга вибрировать с разными частотами, которые и повреждают мозговые ткани. Все знают, что от сильного удара по голове случается сотрясение мозга. Считается, что непосредственная причина сотрясения - столкновение самого мозга с черепом, и это кажется вполне очевидным. Однако на самом деле сотрясение можно получить не только при прямом столкновении с каким-то предметом, но и, например, при сильном и резком повороте головы. Наконец, медики знают, что повреждения при травмах черепа появляются не только на поверхности, но и в глубине мозга; например, при сотрясении может пострадать мозолистое тело - сплетение нервных волокон, соединяющее левое и правое полушария. Словом, механизм сотрясения на самом деле сложнее, чем кажется на первый взгляд, и ученые из Стэнфорда решили разобраться в нем подетальнее. Для этого несколько десятков игроков в американский футбол снабдили акселерометрами и гироскопами, которые крепились к капам - специальным приспособлениям из гибкой пластмассы, надеваемым на зубы, чтобы защитить их от спортивных травм. Игроки в игре постоянно сталкиваются друг с другом, и таких столкновений удалось записать 189 (из которых два закончились настоящим сотрясением мозга). Информацию, которую удалось собрать с акселерометров и гироскопов, проанализировали вместе с данными о состоянии поврежденных мозговых тканей, собранных преимущественно у покойников. Каждый сильный удар по голове заставляет мозг вибрировать с разными частотами; сильнее всего оказываются вибрации с частотой 30 герц. Энергия удара поглощается такими микродвижениями, которые длятся всего лишь доли секунды. Однако чем сильнее удар, тем больше разных колебательных частот возникает в мозге, и повреждения возникают как раз потому, что мозговые зоны, которые находятся рядом, вибрируют с разными частотами. Например, если удар оказался достаточно силен, чтобы человек потерял сознание, мозолистое тело в его мозге будет трястись более частой дрожью, чем то, что вокруг него. Хотя растяжения и сжатия мозговых тканей, трясущихся не в унисон, длятся очень и очень недолго, этого все равно достаточно, чтобы причинить мозгу неприятности.

Смотрите полный Архив новостей науки и техники, новинок электроники

www.diagram.com.ua
2000-2025