Ang artikulong ito ay nasuri alinsunod sa mga pamamaraan at patakarang pang-editoryal ng Science X. Binigyang-diin ng mga editor ang mga sumusunod na katangian habang tinitiyak ang integridad ng nilalaman:
Ang mga basurang lithium-ion na baterya mula sa mga cellphone, laptop at dumaraming mga de-koryenteng sasakyan ay nagtatambak, ngunit ang mga opsyon sa pag-recycle ay limitado pa rin sa pagsunog o pagtunaw ng kemikal sa mga nabigong baterya. Ang mga kasalukuyang pamamaraan ay maaaring lumikha ng mga problema sa kapaligiran at mahirap na matipid na makagawa sa isang pang-industriya na sukat.
Ang mga tradisyunal na proseso ay nagre-recycle ng ilang materyal ng baterya at umaasa sa mga caustic alkalis, mga inorganic acid at mga mapanganib na kemikal na maaaring magpasok ng mga impurities. Ang pagkuha ng mga kritikal na metal ay nangangailangan din ng kumplikadong paghihiwalay at pag-ulan. Gayunpaman, ang pagre-recycle ng mga metal tulad ng cobalt at lithium ay maaaring mabawasan ang polusyon, pag-asa sa mga dayuhang mapagkukunan at pagbara sa mga supply chain.
Ang mga mananaliksik sa Oak Ridge National Laboratory ng Kagawaran ng Enerhiya ng US ay gumawa ng paraan ng pagtunaw ng mga baterya sa isang likidong solusyon upang mabawasan ang dami ng mga mapanganib na kemikal na ginagamit sa proseso. Ang kanilang pananaliksik ay nai-publish sa journal Energy Storage Materials.
Ang simple, epektibo at environment friendly na solusyon na binuo ng mga mananaliksik ng ORNL ay nagtagumpay sa mga pangunahing hadlang na naranasan ng mga nakaraang pamamaraan.
Ang mga ginamit na baterya ay binabad sa isang solusyon ng organic citric acid (natural na matatagpuan sa mga citrus fruit) na natunaw sa ethylene glycol, isang antifreeze na karaniwang ginagamit sa mga produktong pangkonsumo gaya ng mga pintura at mga pampaganda. Ang citric acid ay nagmumula sa mga napapanatiling mapagkukunan at mas ligtas na hawakan kaysa sa mga inorganic acid. Ang environment friendly na solusyon na ito ay nagbibigay ng napakahusay na proseso para sa paghihiwalay at pagre-recycle ng mga metal sa positively charged electrode ng baterya, na tinatawag na cathode.
"Dahil ang cathode ay naglalaman ng mga kritikal na materyales, ito ang pinakamahal na bahagi ng anumang baterya, na nagkakahalaga ng higit sa 30 porsiyento ng gastos nito," sabi ni Yaokai Bai, isang miyembro ng grupo ng pananaliksik sa baterya ng ORNL. "Ang aming diskarte ay maaaring mabawasan ang mga gastos sa baterya sa paglipas ng panahon." Ang pag-aaral ay isinagawa sa pasilidad ng pagmamanupaktura ng baterya ng Oak Ridge National Laboratory, ang pinakamalaking pasilidad sa pananaliksik at pagpapaunlad ng baterya sa bukas na hangin sa Estados Unidos.
Ang teknolohiya sa pagpoproseso na binuo doon ay nagbibigay-daan sa halos 100% ng kobalt at lithium na ma-leach mula sa cathode nang hindi nagpapapasok ng mga impurities sa system. Ito rin ay may kakayahang epektibong paghiwalayin ang mga solusyon sa metal mula sa iba pang mga nalalabi. Pinakamaganda sa lahat, ang pangalawang function nito ay ang pagbawi ng higit sa 96% ng kobalt sa loob ng ilang oras nang hindi nagdaragdag ng mga karagdagang kemikal, na kadalasan ay isang kumplikadong manual na proseso para sa pagbabalanse ng mga antas ng acid.
"Ito ang unang pagkakataon na ang isang sistema ng solusyon ay sumasaklaw sa mga function ng leaching at pagproseso," sabi ng lead researcher na si Lu Yu. "Ito ay kagiliw-giliw na malaman na ang cobalt precipitated at tumira nang walang karagdagang gulo. Hindi namin inaasahan na ito."
Ang pag-aalis ng pangangailangan para sa karagdagang mga kemikal ay nakakabawas sa mga gastos at iniiwasan ang pagbuo ng mga by-product o pangalawang basura. "Kami ay nasasabik na ang proseso ng pag-recycle na ito na binuo ng aming mga siyentipiko ay maaaring magbigay ng daan para sa mas malawak na pag-recycle ng mga kritikal na materyales sa baterya," sabi ni Ilyas Belharouaq, corporate researcher at direktor ng Electrification Division sa Oak Ridge National Laboratory.
Sinabi ni Bai na ang mga katangian ng leaching ng citric acid at ethylene glycol ay napag-aralan na dati, ngunit ang pamamaraang ito ay gumamit ng mas maraming acid at mas mababang temperatura at hindi gaanong epektibo.
"Kami ay nagulat sa kung gaano kabilis ito lumabas sa solusyon," sabi ni Bai. "Sa mga organikong acid ay karaniwang tumatagal ng 10 hanggang 12 oras, ngunit ito ay tumagal lamang ng isang oras." Ang mga tradisyunal na solusyon na gumagamit ng mga inorganic acid ay mas mabagal din dahil naglalaman ang mga ito ng tubig, na ang kumukulo ay naglilimita sa temperatura ng reaksyon.
Karagdagang impormasyon: Lu Yu et al., Efficient separation and co-precipitation for simplified cathode recycling, Energy Storage Materials (2023). DOI: 10.1016/j.ensm.2023.103025
Kung nakatagpo ka ng typo, kamalian, o gustong magsumite ng kahilingang mag-edit ng content sa page na ito, pakigamit ang form na ito. Para sa mga pangkalahatang katanungan, mangyaring gamitin ang aming contact form. Para sa pangkalahatang feedback, gamitin ang seksyon ng pampublikong komento sa ibaba (sundin ang mga alituntunin).
Ang iyong feedback ay napakahalaga sa amin. Gayunpaman, dahil sa mataas na dami ng mga mensahe, hindi namin magagarantiya ang isang personalized na tugon.
Ang iyong email address ay ginagamit lamang upang sabihin sa mga tatanggap na nagpadala ng email. Ang iyong address o ang address ng tatanggap ay hindi gagamitin para sa anumang iba pang layunin. Ang impormasyong ilalagay mo ay lalabas sa iyong email at hindi itatabi ng Tech Xplore sa anumang anyo.
Gumagamit ang website na ito ng cookies upang mapadali ang pag-navigate, pag-aralan ang iyong paggamit ng aming mga serbisyo, mangolekta ng data ng pag-personalize ng advertising, at magbigay ng nilalaman mula sa mga third party. Sa pamamagitan ng paggamit sa aming website, kinikilala mo na nabasa at nauunawaan mo ang aming Patakaran sa Privacy at Mga Tuntunin ng Paggamit.