Dësen Artikel gouf am Aklang mat de redaktionelle Prozeduren a Richtlinne vu Science X iwwerpréift. D'Redaktoren hunn déi folgend Qualitéiten ervirgehuewen, wärend se d'Integritéit vum Inhalt séchergestallt hunn:
Offall Lithium-Ionen-Batterien aus Handyen, Laptops an enger wuessender Zuel vun Elektroautoen huele sech op, awer d'Recyclingméiglechkeeten sinn nach ëmmer gréisstendeels limitéiert op d'Verbrennung oder d'chemesch Opléisung vun de futtise Batterien. Aktuell Methode kënnen Ëmweltproblemer verursaachen a si schwéier wirtschaftlech op industriellem Niveau ze produzéieren.
Traditionell Prozesser recycléieren e puer Batteriematerialien a baséieren op kaustesch Alkalien, anorganesch Saieren a geféierlech Chemikalien, déi Ongereinheete kënne aféieren. D'Extraktioun vu kritesche Metaller erfuerdert och eng komplex Trennung an Nidderschlag. Wéi och ëmmer, d'Recycléiere vu Metaller wéi Kobalt a Lithium kann d'Verschmotzung, d'Ofhängegkeet vun auslännesche Quellen an d'Verstoppung vu Versuergungsketten reduzéieren.
Fuerscher vum Oak Ridge National Laboratory vum US-Energieministère hunn eng Method perfektionéiert fir Batterien an enger flësseger Léisung opzeléisen, fir d'Quantitéit u geféierleche Chemikalien ze reduzéieren, déi am Prozess benotzt ginn. Hir Fuerschung gouf an der Zäitschrëft Energy Storage Materials publizéiert.
Déi einfach, effektiv an ëmweltfrëndlech Léisung, déi vun den ORNL-Fuerscher entwéckelt gouf, iwwerwënnt grouss Hindernisser, déi mat fréiere Methoden begéint sinn.
Gebrauchte Batterien ginn an enger Léisung vun organescher Zitrounesaier (déi natierlech a Zitrusfrüchte fonnt gëtt) ageweit, déi an Ethylenglykol opgeléist ass, engem Frostschutzmëttel, deen dacks a Konsumgidder wéi Faarwen a Kosmetik benotzt gëtt. Zitrounesaier kënnt aus nohaltege Quellen a ass méi sécher ze handhaben wéi anorganesch Saieren. Dës ëmweltfrëndlech Léisung bitt en extrem effiziente Prozess fir d'Trennung a Recycling vu Metaller an der positiv geluedener Elektrod vun der Batterie, déi Kathod genannt gëtt.
„Well d'Kathode kritesch Materialien enthält, ass se den deierste Bestanddeel vun all Batterie a mécht méi wéi 30 Prozent vun hire Käschten aus“, sot de Yaokai Bai, e Member vun der Batteriefuerschungsgrupp vum ORNL. „Eis Approche kéint d'Batteriekäschte mat der Zäit reduzéieren.“ D'Studie gouf an der Batterieproduktiounsanlag vum Oak Ridge National Laboratory duerchgefouert, der gréisster Fuerschungs- an Entwécklungsanlag fir Batterien ënner fräiem Himmel an den USA.
Déi do entwéckelt Veraarbechtungstechnologie erlaabt et, bal 100% Kobalt a Lithium aus der Kathod ze léisen, ouni Ongereinheeten an de System anzeféieren. Si ass och fäeg, Metallléisungen effektiv vun anere Reschter ze trennen. Dat Bescht vun allem ass, datt hir zweet Funktioun ass, iwwer 96% Kobalt bannent e puer Stonnen ze recuperéieren, ouni zousätzlech Chemikalien derbäizesetzen, wat dacks e komplexe manuelle Prozess ass fir d'Säureniveauen auszegläichen.
„Dëst ass déi éischt Kéier, datt ee Léisungssystem d'Funktioune vum Auslauge an der Veraarbechtung ofdeckt“, sot de Leedfuerscher Lu Yu. „Et war interessant festzestellen, datt de Kobalt sech ouni weider Stéierung ausgeschloss an ofgesat huet. Mir haten dat net erwaart.“
D'Eliminatioun vun zousätzleche Chemikalien reduzéiert d'Käschten a vermeit d'Generatioun vun Nieweprodukter oder sekundärem Offall. „Mir freeën eis, datt dëse Recyclingprozess, deen vun eise Wëssenschaftler entwéckelt gouf, de Wee fir e méi breede Recycling vu kritesche Batteriematerialien fräimaache kann“, sot den Ilyas Belharouaq, Firmenfuerscher an Direkter vun der Elektrifizéierungsdivisioun am Oak Ridge National Laboratory.
De Bai sot, datt d'Auslaugeigenschaften vu Zitrounesaier an Ethylenglykol schonn emol ënnersicht goufen, awer dës Method hätt méi Säure a méi niddreg Temperaturen benotzt a wier manner effektiv.
„Mir ware iwwerrascht, wéi séier et aus der Léisung erauskoum“, sot de Bai. „Mat organesche Saieren dauert et normalerweis 10 bis 12 Stonnen, awer dës Kéier huet et nëmmen eng Stonn gedauert.“ Traditionell Léisunge mat anorganesche Saieren si méi lues, well se Waasser enthalen, deem säi Kachpunkt d'Reaktiounstemperatur limitéiert.
Weider Informatiounen: Lu Yu et al., Effizient Trennung a Kopräzipitatioun fir vereinfacht Kathodenrecycling, Energiespeichermaterialien (2023). DOI: 10.1016/j.ensm.2023.103025
Wann Dir op en Tippfeeler, eng Ongenauegkeet stéisst oder eng Ufro fir d'Ännerung vum Inhalt op dëser Säit areeche wëllt, benotzt w.e.g. dëse Formulaire. Fir allgemeng Froen, benotzt w.e.g. eise Kontaktformular. Fir allgemeng Feedback, benotzt d'Sektioun fir ëffentlech Kommentarer hei ënnendrënner (befollegt d'Richtlinnen).
Äre Feedback ass eis ganz wichteg. Wéinst der grousser Zuel vu Messagen kënne mir awer keng personaliséiert Äntwert garantéieren.
Är E-Mail-Adress gëtt nëmme benotzt fir den Empfänger matzedeelen, wien d'E-Mail geschéckt huet. Weder Är Adress nach d'Adress vum Empfänger gëtt fir aner Zwecker benotzt. D'Informatiounen, déi Dir aginn hutt, erschéngen an Ärer E-Mail a ginn net vun Tech Xplore a kenger Form gespäichert.
Dës Websäit benotzt Cookien fir d'Navigatioun ze erliichteren, Är Benotzung vun eise Servicer ze analyséieren, Personaliséierungsdaten iwwer Reklammen ze sammelen an Inhalter vun Drëttpersounen ze liwweren. Wann Dir eis Websäit benotzt, bestätegt Dir, datt Dir eis Dateschutzpolitik a Benotzungsconditiounen gelies hutt a verstanen hutt.