Läpimurto litiumioniakkujen kierrätysteknologiassa

Tuore tutkimus julkaistiin lehdessä 29. heinäkuutaEdistykselliset toiminnalliset materiaalitkuvaa nopean, tehokkaan ja ympäristöystävällisen menetelmän litiumin selektiiviseen talteenottoon mikroaaltosäteilyn ja helposti biohajoavan liuottimen avulla. Yhdysvaltalaisen Rice Universityn tutkijat ovat kehittäneet tämän innovatiivisen prosessin, jolla voidaan ottaa talteen jopa 50 % litiumista käytettyjen litiumioniakkujen (LIB) katodeista vain 30 sekunnissa, mikä ratkaisee merkittävän LIB-kierrätysteknologian pullonkaulan.

Tällä hetkellä litiumin, hopeanvalkoisen metallin, kysyntä on kasvanut huimasti ja ylittää tarjonnan.

Perinteiset menetelmät litiumin talteenottoon käytetyistä akuista ovat ympäristölle haitallisia ja erittäin tehottomia. Suurimpia haasteita ovat litiumin kontaminaatio ja hävikki talteenottoprosessin aikana sekä korkea energiankulutus. Koska litium uutetaan tyypillisesti muiden metallien jälkeen, tutkijat ovat etsineet menetelmiä, jotka on erityisesti suunnattu litiumin talteenottoon.

Tässä tutkimuksessa tutkijat käyttivät koliinikloridin ja etyleeniglykolin seosta syväeutektisena liuottimena (DES). He ovat aiemmin havainneet, että DES:n liuotusprosessin aikana litiumionit ympäröivät koliinikloridin kloridi-ionit ja liukenevat liuokseen.

Muiden metallien, kuten koboltin tai nikkelin, liuottamiseen tarvitaan sekä koliinikloridia että etyleeniglykolia. Näistä aineista vain koliinikloridi absorboi tehokkaasti mikroaaltoja. Tutkijat upottivat akkujätettä liuottimeen ja käyttivät mikroaaltosäteilyä, mikä mahdollisti litiumin selektiivisen liuottamisen muista metalleista.

Mikroaaltosäteilyn käyttö tässä prosessissa on verrattavissa ruoan nopeaan lämmittämiseen keittiön mikroaaltouunissa. Energia siirtyy suoraan molekyyleihin, mikä tekee reaktiosta paljon nopeamman kuin perinteisillä lämmitysmenetelmillä.

Tutkijat havaitsivat, että mikroaaltoprosessilla 87 % litiumin liuottaminen kesti 15 minuuttia, kun taas saman talteenottoasteen saavuttaminen öljyhautekuumennuksella vaati 12 tuntia. Tämä uraauurtava menetelmä parantaa merkittävästi litiumioniakkujen kierrätyksen taloudellista kannattavuutta ja ympäristövaikutuksia ja tarjoaa kestävän uuden ratkaisun kasvavaan maailmanlaajuiseen ongelmaan.

Lisätietoja toimialasta ja tuotteista saat ottamalla meihin yhteyttä:
WhatsApp/Puh: +86-18100835727
Email: support@voltupbattery.com