Исследователи из Технологического университета Чалмерса предложили новый и эффективный способ переработки металлов из батарей электромобилей. Этот метод позволяет извлекать 100% алюминия и 98% лития из использованных батарей электромобилей. Это минимизирует потери ценного сырья, такого как никель, кобальт и марганец. Процесс не требует использования дорогостоящих или вредных химикатов, поскольку исследователи использовали щавелевую кислоту, кислоту, которая также встречается в растительном мире.
До сих пор никому не удалось найти подходящие условия для отделения такого количества лития с помощью щавелевой кислоты и удаления всего алюминия. Леа Рукетт, аспирантка кафедры химии и химической инженерии Технологического университета Чалмерса, сказала, что, поскольку все батареи содержат алюминий, мы должны иметь возможность удалить его, не теряя при этом другие металлы.
В лаборатории по переработке аккумуляторов в Технологическом университете Чалмерса Леа Рукетт и руководитель исследования Мартина Петраникова продемонстрировали, как работает новый метод. В лаборатории находились использованные автомобильные аккумуляторы, а в вытяжном шкафу — измельченный материал в виде мелкодисперсного черного порошка, растворенного в прозрачной жидкости — щавелевой кислоте. Леа Рукетт использует устройство, похожее на кухонный блендер, для смешивания жидкостей и порошков. Хотя это выглядит просто, как приготовление кофе, этот метод уникален и является недавно опубликованным научным открытием. Путем точной настройки температуры, концентрации и времени исследователи разработали новый рецепт, в котором используется щавелевая кислота — экологически чистый ингредиент, который также содержится в таких растениях, как ревень и шпинат.
Необходимы альтернативы современным неорганическим химическим веществам. Кроме того, одним из главных препятствий в современных процессах является удаление остаточных материалов, таких как алюминий. Мартина Петраникова, доцент кафедры химии и химической инженерии Технологического университета Чалмерса, заявила, что это инновационный подход, который может предложить новые альтернативы для индустрии переработки и помочь решить проблемы, сдерживающие развитие.
Жидкостные методы обработки называются гидрометаллургией. В традиционной гидрометаллургии сначала удаляются «примеси» из таких материалов, как алюминий и медь, а затем используются ценные металлы, такие как литий, кобальт, никель и марганец. Хотя остается лишь небольшое количество алюминия и меди, требуется несколько стадий очистки, и каждая стадия процесса приводит к утечке. В новом методе исследователи изменили способ разделения и сначала отделили литий от алюминия. Таким образом, они могут уменьшить потери драгоценных металлов, необходимых для производства новых батарей.
Даже вторая половина процесса — фильтрация темной смеси — напоминает приготовление кофе. В то время как алюминий и литий попадают в жидкость, другие металлы остаются в «отстойнике». Следующий шаг в этом процессе — разделение алюминия и лития.
«Поскольку эти металлы обладают совершенно разными свойствами, мы считаем, что их разделение не составит труда. Наш новый метод открывает многообещающее направление в переработке батарей, и у нас есть все основания для дальнейшего изучения этого вопроса», — говорит Леа Рукетт. «Поскольку этот метод также может использоваться в больших масштабах, мы надеемся, что он будет полезен в промышленности в ближайшие годы», — говорит Мартина Петраникова.
Исследовательская группа Мартины Петраниковой уже много лет проводит передовые исследования в области переработки металлов в литий-ионных батареях. Группа сотрудничает с компаниями, занимающимися переработкой батарей электромобилей, и является партнером в крупных научно-исследовательских проектах, таких как Volvo Cars и проект Nybat компании Northvolt.
Дополнительная информация об исследовании: Научная статья «Полностью селективное извлечение лития из литий-ионных аккумуляторов электромобилей: моделирование и оптимизация с использованием щавелевой кислоты в качестве выщелачивающего агента» была опубликована в журнале «Технология разделения и очистки». Исследование проводили Леа Рукетт, Мартина Петраникова и Наталья Вичели с кафедры химии и химической инженерии Технологического университета Чалмерса. Исследование финансировалось Шведским энергетическим агентством, Шведской базой аккумуляторных батарей и Vinnova, а эксперименты проводились с использованием бывших в употреблении аккумуляторов электромобилей Volvo Cars, переработанных компаниями Stena Recycling и Akkuser Oy.
Мы публикуем множество гостевых статей от экспертов в различных областях. Это наш рассказ об этих выдающихся людях, организациях, учреждениях и компаниях.
Порты станут тише, менее загрязнят окружающую среду, будут выбрасывать меньше парниковых газов и станут более эффективными. Все останутся в выигрыше…
Подпишитесь на ежедневную рассылку CleanTechnica по электронной почте. Или следите за нами в Google News! В каждой технологической трансформации есть лидеры-новаторы…
Недавно Jefferies Group, один из крупнейших инвестиционных банков США, пригласил меня выступить перед их глобальными клиентами, институциональными инвесторами…
Подпишитесь на ежедневную рассылку CleanTechnica по электронной почте. Или следите за нами в Google News! Объявляем об инвестициях частного сектора в производство американских аккумуляторов…
Авторские права © 2023 CleanTechnica. Контент, представленный на этом сайте, предназначен исключительно для развлекательных целей. Мнения и комментарии, выраженные на этом сайте, могут не разделяться и не обязательно отражают точку зрения CleanTechnica, её владельцев, спонсоров, аффилированных лиц или дочерних компаний.