Ĉi tiu artikolo estis reviziita laŭ la redaktaj proceduroj kaj politikoj de Science X. La redaktantoj emfazis la jenajn kvalitojn, samtempe certigante la integrecon de la enhavo:
Rubaj litio-jonaj baterioj de poŝtelefonoj, tekokomputiloj kaj kreskanta nombro da elektraj veturiloj amasiĝas, sed reciklaj ebloj ankoraŭ plejparte limiĝas al forbruligo aŭ kemia dissolvo de la difektitaj baterioj. Nunaj metodoj povas krei mediajn problemojn kaj malfacilas ekonomie produkti je industria skalo.
Tradiciaj procezoj reciklas iujn bateriajn materialojn kaj dependas de mordaj alkaloj, neorganikaj acidoj kaj danĝeraj kemiaĵoj, kiuj povas enkonduki malpuraĵojn. La eltiro de kritikaj metaloj ankaŭ postulas kompleksan apartigon kaj precipitaĵon. Tamen, reciklado de metaloj kiel kobalto kaj litio povas redukti poluadon, dependecon de fremdaj fontoj kaj ŝtopadon de provizĉenoj.
Esploristoj ĉe la Nacia Laboratorio Oak Ridge de la Usona Departemento pri Energio perfektigis metodon por dissolvi bateriojn en likva solvaĵo por redukti la kvanton de danĝeraj kemiaĵoj uzataj en la procezo. Ilia esplorado estis publikigita en la revuo Energy Storage Materials.
La simpla, efika kaj ekologie amika solvo evoluigita de ORNL-esploristoj superas gravajn obstaklojn renkontitajn kun antaŭaj metodoj.
Uzitaj baterioj estas trempitaj en solvaĵo de organika citrata acido (nature trovebla en citrusfruktoj) dissolvita en etilenglikolo, kontraŭfrostaĵo ofte uzata en konsumvaroj kiel farboj kaj kosmetikaĵoj. Citrata acido devenas de daŭripovaj fontoj kaj estas pli sekura por manipuli ol neorganikaj acidoj. Ĉi tiu ekologie amika solvaĵo provizas ekstreme efikan procezon por apartigi kaj recikli metalojn en la pozitive ŝargita elektrodo de la baterio, nomata la katodo.
“Ĉar la katodo enhavas kritikajn materialojn, ĝi estas la plej multekosta parto de iu ajn baterio, respondeca por pli ol 30 procentoj de ĝia kosto,” diris Yaokai Bai, membro de la bateria esplorgrupo de ORNL. “Nia aliro povus redukti baterikostojn laŭlonge de la tempo.” La studo estis farita ĉe la baterifabrikejo de la Nacia Laboratorio Oak Ridge, la plej granda subĉiela bateriesplora kaj evoluiga instalaĵo en Usono.
La tie evoluigita prilabora teknologio permesas lesivi preskaŭ 100% de kobalto kaj litio el la katodo sen enkonduki malpuraĵojn en la sistemon. Ĝi ankaŭ kapablas efike apartigi metalajn solvaĵojn de aliaj restaĵoj. Plej bone, ĝia sekundara funkcio estas reakiri pli ol 96% de kobalto ene de kelkaj horoj sen aldoni pliajn kemiaĵojn, kio ofte estas kompleksa mana procezo por balanci acidajn nivelojn.
“Ĉi tio estas la unua fojo, ke unu solva sistemo kovras la funkciojn de lesivado kaj prilaborado,” diris la ĉefa esploristo Lu Yu. “Estis interese trovi, ke la kobalto precipitiĝis kaj sedimentiĝis sen plua perturbo. Ni ne atendis tion.”
Forigi la bezonon de pliaj kemiaĵoj reduktas kostojn kaj evitas la generadon de kromproduktoj aŭ sekundaraj ruboj. “Ni entuziasmiĝas, ke ĉi tiu recikla procezo evoluigita de niaj sciencistoj povas pavimi la vojon por pli vasta reciklado de kritikaj bateriaj materialoj,” diris Ilyas Belharouaq, entreprena esploristo kaj direktoro de la Elektriza Divizio ĉe la Nacia Laboratorio Oak Ridge.
Bai diris, ke la lesivaj ecoj de citrata acido kaj etilenglikolo jam estis studitaj antaŭe, sed ĉi tiu metodo uzis pli da acido kaj pli malaltajn temperaturojn kaj estis malpli efika.
“Ni estis surprizitaj pri tio, kiel rapide ĝi eliris el la solvaĵo,” diris Bai. “Kun organikaj acidoj ĝi kutime daŭras 10 ĝis 12 horojn, sed ĉi tiu daŭris nur unu horon.” Tradiciaj solvaĵoj uzantaj neorganikajn acidojn estas ankaŭ pli malrapidaj ĉar ili enhavas akvon, kies bolpunkto limigas la reakcian temperaturon.
Pliaj informoj: Lu Yu et al., Efika apartigo kaj kunprecipitado por simpligita katodreciklado, Energiaj Stokaj Materialoj (2023). DOI: 10.1016/j.ensm.2023.103025
Se vi renkontas tajperaron, malprecizecon, aŭ volas sendi peton por redakti enhavon sur ĉi tiu paĝo, bonvolu uzi ĉi tiun formularon. Por ĝeneralaj demandoj, bonvolu uzi nian kontaktformularon. Por ĝeneralaj komentoj, uzu la sekcion por publikaj komentoj sube (sekvu la gvidliniojn).
Via reago estas tre grava por ni. Tamen, pro la granda kvanto da mesaĝoj, ni ne povas garantii personigitan respondon.
Via retpoŝtadreso estas uzata nur por informi la ricevantojn, kiuj sendis la retpoŝton. Nek via adreso nek la adreso de la ricevanto estos uzataj por iu ajn alia celo. La informoj, kiujn vi enigas, aperos en via retpoŝto kaj ne estos konservitaj de Tech Xplore en iu ajn formo.
Ĉi tiu retejo uzas kuketojn por faciligi navigadon, analizi vian uzon de niaj servoj, kolekti datumojn pri personigo de reklamoj kaj provizi enhavon de triaj partioj. Uzante nian retejon, vi agnoskas, ke vi legis kaj komprenas nian Privatecan Politikon kaj Uzkondiĉojn.