20 اکتبر 2023 – توسط دانشگاه بیرمنگام-اعتبار: دامنه عمومی Pixabay/CC0
محققان دانشگاه بیرمنگام رویکرد جدیدی را برای بازیافت بالاترین ارزش از باتری‌های ماشین الکتریکی، اعلام کرده‌اند که انرژی کمتری دارد و از مواد شیمیایی خطرناک‌تر نسبت به روش‌های بازیافت فعلی استفاده می‌کند.
روش جدید آنها از اسید آلی مانند اسید اسکوربیک یا ویتامین C به عنوان یک عامل شستشو استفاده می کند و بر روی مواد کاتدی از نسل اول باتری نیسان لیف آزمایش شده است که 40000 مایل رانندگی را تامین می کرد.
نتایج این آزمایش که در سرور پیش چاپ ChemRxiV منتشر شد، نشان داد که اسید اسکوربیک به طور انتخابی مواد الکترود کم ارزش (اکسید لیتیوم منگنز) را شسته و مواد مبتنی بر نیکل و کبالت با ارزش بالاتر را در حالت جامد باقی می‌گذارد که از آن می‌توان استفاده کرد. مستقیما بازیافت شود
روش جدید پتانسیل قابل توجهی برای ساده سازی بازیافت باتری دارد که در حال حاضر بر روی عناصر بازیافت با حل کردن کاتدهای باتری با استفاده از اسیدهای قوی متمرکز شده است. این یک معمای اضافی در مورد دفع زباله های بالقوه خطرناک از فرآیند بازیافت ایجاد می کند. علاوه بر این، متکی به خرد شدن اولیه باتری‌ها است که اجزا را با هم مخلوط می‌کند و ترکیبی از مواد شیمیایی را ایجاد می‌کند که تنها با فرآیندهای شیمیایی قابل جداسازی هستند.
روش لیچینگ جدید توسط پروفسور پیتر اسلیتر، پروفسور پل اندرسون و دکتر لورا دریسکول از دانشکده شیمی بیرمنگام ابداع شد و توسط دانشگاه بیرمنگام اینترپرایز به ثبت رسیده است.
تحقیقات آنها بخشی از پروژه ReLiB بازیافت و استفاده مجدد از باتری های لیتیوم یون EV است، یک کنسرسیوم چند مؤسسه ای متشکل از محققان به رهبری دانشگاه بیرمنگام، که هدف آن بهبود سرعت، اقتصاد و ردپای زیست محیطی فرآیندهای بازیافت است.
پروفسور اسلیتر اظهار داشت: “شیمی باتری، و به ویژه شیمی کاتد، به طور مداوم در حال تکامل است تا تقاضا برای چگالی انرژی بیشتر را برآورده کند. با این حال، بازیافت باتری نسبتا ثابت باقی مانده است، و به ویژه زمانی که کاتدها را به اجزای عنصر جداگانه تجزیه می کنند، تمرکز کرده است. بازیافت مواد شیمیایی ترکیبی، که مقدار زیادی از ارزش داخلی مواد کاتد را از دست می دهد.”
“چالش بازیافت مواد شیمیایی ترکیبی جدا کردن مواد کم ارزش و با ارزش است. روش ما مواد کم ارزش را حذف می کند، در حالی که مواد با ارزش بالا را در حالت جامد می گذارد، بنابراین می توان مستقیماً ارزش بازیافت کرد و بالا نگه داشت..”
تیم تحقیقاتی تحقیقات خود را از منظر دنیای واقعی و با بررسی آنچه در زنجیره های بازیافت انجام می شود آغاز کردند. آنها باتری را از یک نیسان لیف انتخاب کردند، زیرا این خودرو اولین وسیله نقلیه برقی بازار انبوه بود و هم خودروها و هم باتری ها جزو اولین هایی خواهند بود که وارد زنجیره های بازیافت و صنعت بازیافت می شوند.
پروفسور اسلیتر افزود: “روش ما هزینه و تعداد مراحل بازیابی مواد کاتدی را کاهش می دهد، بنابراین می توان آنها را بازسازی کرد و دوباره در باتری های جدید قرار داد، با کمترین اثر محیطی.”
تیم تحقیقاتی اکنون در حال کار بر روی افزایش این رویکرد است و به دنبال شرکای بلندمدت برای مطالعات آزمایشی، ارائه این فناوری به زیرساخت‌های موجود یا همکاری در تحقیقات بیشتر برای توسعه سیستم است.
