Обработката на флотационния резервоар отделя батерийните материали за лесно рециклиране

Сподели
  •  
  •  
  •  
  •  
  •  
  •  
  •  
  •  
  •  

Нарастващата популярност на електрическите превозни средства несъмнено е нещо добро за планетата, но има проблем с монтирането на заден план, тъй като все повече и повече тръгват по пътя. Литиево-йонните батерии, използвани в електромобилите, не издържат вечно и огромен приток на изтощени устройства през следващото десетилетие ще намали сегашния ни капацитет да ги рециклираме. Учените са направили пробив, който би могъл да даде тласък на тези усилия, демонстрирайки как флотационен резервоар може да се използва за лесно отделяне на някои от ценните материали за батерии за повторна употреба.

Изследването, ръководено от учени от Мичиганския технологичен университет (MUT) като част от усъвършенствания център за рециклиране на батерии ReCell, има за цел да използва техника, често използвана в минната индустрия за разделяне и пречистване на руди. Наречена „пенообразуваща флотация“, това включва поставяне на материали в флотационен резервоар и тяхното отделяне в зависимост от това дали отблъскват водата и плуват, или абсорбират вода и потъват.

Но този подход не се превежда лесно в света на излезлите от употреба литиеви батерии, тъй като материалите, които образуват катодния компонент, като често използвания литиево-никелов манганов кобалтов оксид (NMC111) и литиево-манганов оксид (LMO), като цяло само потъват. Екипът на MTU е разработил решение за това, което включва леко химическо третиране на водата, което прави NMC11 да плава.

“Разделянето на катодните материали на батерията се извършва предимно във вода”, обяснява съавторът и изследователите по материали Джесика Дърам пред New Atlas. “Процесът не изисква използването на големи количества опасни химикали, които биха били предизвикателни и скъпи за премахване на отпадъците.”

С разделянето на катодните материали учените след това проведоха тестове, за да установят електрохимичните им характеристики, като процесът на разделяне има само незначително въздействие в това отношение. И двете поддържат високи нива на чистота, от 95 процента или повече, нещо, което Дърам казва, че ще бъде от решаващо значение за потенциалните купувачи на рециклираните материали.

Тази технология е демонстрирана в настолен флотационен резервоар, обработващ между 20 и 150 g (0,7 и 5,3 oz) катоден материал на литър (0,26 gal) вода. Учени от Националната лаборатория Аргон, където е централата на екипа на ReCell, след това го увеличават до 10-литров резервоар, способен да обработва повече от килограм катоден материал за час.

„Това включваше започването с условия, използвани в резервоара за измерване, и оптимизиране на условията за селективно разделяне на катодни материали във флотационната колона“, казва ни Дърам. “Флотационната колона е непрекъсната работа, подобна на тази, която се използва в промишлеността, където суспензия от материали и вода непрекъснато се подава в системата и отделени катоди се събират от потоци от пяна и хвостохранилища.”

Пробивът отбелязва важна стъпка в усилията за ефективно отделяне на тези ценни материали, но е само едно звено във веригата, когато става въпрос за целия процес на рециклиране. Материали, различни от катода, също трябва да бъдат разделени и / или възстановени, като електролита и анода, и всички тези материали след това трябва да бъдат рециклирани във функционална система за съхранение на енергия. Дърам казва, че екипът на ReCell се справя с всяка от тези стъпки поотделно и предизвикателството ще бъде да ги наниже, за да образува печеливш процес на рециклиране.

„Изследователите в Центъра ReCell в момента мащабират различни стъпки за рециклиране и ги обединяват, за да генерират рециклиран материал с добри показатели“, казва Дърам. “Не само процесът на рециклиране трябва да си заслужава, но и рециклираният материал трябва да може да бъде приет и използван от промишлеността, за да бъде рециклирането на литиево-йонни батерии успешно”.

Изследването е публикувано в списанието Енергийни технологии.

Източник: Национална лаборатория Аргон

.

Публикациите се превеждат автоматично с google translate


Сподели
  •  
  •  
  •  
  •  
  •  
  •  
  •  
  •  
  •