خبر

  • تک بورد - به گفته محققان ، استفاده از کاتدهای بازیافتی باعث ایجاد باتری های لیتیوم بهتر می شود

    به گفته محققان ، استفاده از کاتدهای بازیافتی باعث ایجاد باتری های لیتیوم بهتر می شود
    19 روز و 2 ساعت قبل

    این مواد ساختار متخلخل تری را برای مذاکره یون ها ایجاد می کنند.
    مشکل این که با باتری های قدیمی چه کنیم در اکثر بحث ها درباره مزایا و معایب خودروهای برقی مطرح می شود. اولین ترجیح اکثر مردم استفاده مجدد از آنها است و سلولها را برای یک زندگی دوم به عنوان ذخیره سازی ثابت جایگزین می کند.

    اما در برخی مواقع ، حتی آن باتری ها به پایان عمر خود می رسند و با توجه به نگرانی ها در مورد تامین مواد اولیه باتری های تازه برای جایگزینی آنها ، بازیافت آنها منطقی است. بر اساس مطالعه ای که در مجله Joule منتشر شده است ، حتی ممکن است استفاده از مواد بازیافتی باعث ایجاد باتری بهتر شود.

    بازیافت یک ساختار پیچیده مانند سلول باتری در مقایسه با برنامه های بازیافت داخلی کار سختی است. اما این یک درآمد بالقوه سودآور است ، به این معنی که نه توسط دانشگاه و نه صنعت نادیده گرفته نمی شود. این مطالعه در ژول ، به سرپرستی پروفسور یان وانگ در موسسه پلی تکنیک ورستر ، به بررسی عملکرد سلول های لیتیوم یونی می پردازد که دارای کاتدهایی از نیکل ، منگنز و کبالت از سایر سلول ها هستند.

    فرایند بازیافت

    برای شروع ، باتری های لیتیوم یون مصرفی ("هر نوع و حالتی") قبل از بریده شدن ، خرد شده و غربال می شوند. بدنه ها ، سیم ها ، پلاستیک ها و تخته مدار برای بازیافت برداشته می شوند و توده ای سیاه رنگ حاوی گرافیت ، مواد کاتد و برخی دیگر از فلزات باقی می ماند. سپس ، مواد مختلف از توده سیاه از طریق شستشو و فیلتر کردن حذف می شوند و در نهایت یون های نیکل ، منگنز و کبالت باقی می مانند. تعیین شده است ، نیکل تازه ، منگنز و سولفات های کبالت اضافه می شوند تا به نسبت مورد نظر نهایی برای هر نوع سلولی که ساخته می شود برسند. پس از کمی درمان بیشتر و چندین ساعت گرم کردن ، پودر بازیافتی کاتد آماده استفاده در سلول باتری جدید است.

    تبلیغات

    بازیافتی جدیدتر عمل می کند؟

    وانگ و همکارانش آزمایش کردند پودر کاتد بازیافتی در تعدادی از انواع سلول: سکه ، کیسه تک لایه ، 1 آه و 11 آه. آنها عملکرد انواع مختلف را با سلول های مشابه ساخته شده با پودر کاتد "تازه" مقایسه کردند. به به غیر از یک استثناء قابل توجه: سلولهایی که از مواد کاتدی بازیافتی استفاده می کردند تا 53 درصد بیشتر دوام آوردند.

    سلولهای یک آهار بارها بارگیری می شوند (1C) و تخلیه می شوند (2C) تا مشخص شود چند دوره قبل از شروع طول می کشد. تنزل دادن سلولهای کنترلی پس از 3150 چرخه به 80 درصد از ظرفیت اولیه خود و پس از 7600 چرخه به 70 درصد کاهش یافت ، که در این مرحله انجام شد. در همین حال ، سلول های مواد بازیافت شده می توانند 4200 چرخه را قبل از اینکه فقط به 80 درصد شارژ تنزل یابد ، طی کنند و 11600 چرخه "شگفت انگیز" قبل از 70 درصد بهترین چیزی بود که می توانستند انجام دهند.

    وقتی آنها را بررسی کردند در پودر کاتد بازیافتی با استفاده از میکروسکوپ الکترونی روبشی ، آنها متوجه شدند که ذرات کاملاً مشابه هستند ، اما ذرات بازیافتی در مقایسه با ذرات شاهد دارای منافذ بزرگتری در مراکز خود هستند. علاوه بر این ، پودرهای بازیافت شده کمی شکننده تر بودند. ساختار متخلخل تر انتشار یون لیتیوم را آسان تر می کند و به دلیل انعطاف پذیری بیشتر ، پس از شارژ و تخلیه مکرر در برابر ترک خوردگی مقاوم تر است.

    باتری هایی که از مواد کاتدی بازیافتی استفاده می کنند ممکن است به زودی ظاهر شوند. در اوایل سال 2022 ، استارتاپی که وانگ آن را با نام Battery Resources تأسیس کرد ، اولین کارخانه خود را برای بازیافت سلول ها در ایالات متحده افتتاح می کند و برنامه دارد تا پایان سال آینده دو کارخانه دیگر در اروپا اضافه کند. این شرکت می گوید تا پایان سال 2022 باید بتواند 30000 تن باتری در سال بازیافت کند.

    ژول ، 2021. DOI: 10.1016/j.joule.2021.09.005 (درباره DOI ها)





خبرهای دیگر از ماشین ها