Die Direkterholungstechnologie stellt die Kathoden in gebrauchten Lithium-Ionen-Batterien wieder her

Laut der jüngsten Ausgabe von Advanced Energy Materials hat ein Forschungsteam des Gwangju Center for Clean Energy am Korea Institute of Energy Research eine wirtschaftliche und umweltfreundliche Technologie entwickelt, um Kathodenmaterialien direkt von gebrauchten Lithium-Ionen-Batterien zu erholen und wiederherzustellen.

Kathodenmaterialien speichern und freisetzten Lithiumionen während des Ladungs- und Entladungszyklen und spielen eine entscheidende Rolle bei der Energieerzeugung.

Herkömmliche Batterie -Recycling -Methoden beinhalten das Zerkleinern gebrauchter Batterien und das chemische Extrahieren wertvoller Metalle wie Lithium, Nickel und Kobalt.Dieser Prozess ist jedoch energieintensiv und erzeugt Abwasser und Kohlendioxid.Während direkte Wiederherstellungsmethoden darauf abzielen, Originalmaterialien zurückzugewinnen und wiederherzustellen, ohne ihre chemischen Eigenschaften zu verändern, erfordern sie in der Regel hohe Temperaturen und Drücke und beinhalten komplexe Verfahren.

Das Forschungsteam hat nun eine direkte Wiederherstellungstechnologie entwickelt, die diese Einschränkungen überwindet.Ihr innovativer Ansatz stellt Kathodenmaterialien in gebrauchten Lithium-Ionen-Batterien durch einen einfachen Prozess wieder her, der bei Raumtemperatur und Umgebungsdruck arbeitet.Durch Eintauchen von verbrauchten Kathodenmaterialien in eine Regenerationslösung werden Lithiumionen effektiv aufgefüllt, wodurch das Material in seinen ursprünglichen Zustand wiederhergestellt wird.

Der Schlüssel zu dieser neuen Methode liegt in der Verwendung einer Regenerationslösung, um galvanische Korrosion auszulösen.Wenn in einer Elektrolytumgebung zwei verschiedene Materialien in Kontakt kommen, tritt galvanische Korrosion auf, wodurch ein Metall selektiv das andere schützt.Die Forscher haben diesen "Opfer" -Mechanismus auf die Wiederherstellung der Batterie genial angewendet.

Dabei reagiert Brom in der Regenerationslösung mit Aluminium in der verbrauchten Batterie und löst spontane Korrosion aus.Wenn das Aluminium korrodiert, freisetzt es Elektronen, die dann in das verwendete Kathodenmaterial übertragen.Um die Ladungsneutralität beizubehalten, wandern Lithiumionen aus der Lösung in das Kathodenmaterial.Dieser Lithium-Ionen-Nachschub stellt das Kathodenmaterial effektiv in seinen ursprünglichen Zustand zurück.

Im Gegensatz zu herkömmlichen Recyclingmethoden, die eine Batterie -Demontage erfordern, erfolgt diese Regenerationsreaktion direkt innerhalb der Batterie, wodurch die Effizienz des Wiederherstellungsprozesses erheblich verbessert wird.

Elektrochemische Leistungstests bestätigten, dass die restaurierten Kathodenmaterialien Kapazitäten aufweisen, die mit denen neuer Materialien vergleichbar sind.