Ученые нашли дешевый способ переработки литий-ионных аккумуляторов при помощи апельсиновой кожуры
31 августа 2020 года
Группа химиков из Франции и Сингапура разработала сравнительно дешевую технологию переработки литий-ионных аккумуляторов, позволяющую добывать из батарей ценные металлы при помощи лимонной кислоты и восстановителя из экстракта апельсиновой кожуры. Статья, посвященная этой разработке, была опубликована в журнале Environmental Science & Technology.
Человечество все более активно использует литий-ионные аккумуляторы во всех сферах жизни, однако переработка отслуживших срок батарей представляет собой непростую задачу. Так, даже в Евросоюзе сейчас перерабатывается лишь 5% старых литий-ионных батарей, хотя из них можно получать ценные металлы: литий, кобальт, марганец и никель.
Проблема заключается в том, что дешевого, экологичного и безопасного способа выделения металлов из литий-ионных аккумуляторов пока не существует. Металлы можно восстанавливать так называемым пирометаллургическим способом: длительным нагревом до температуры 500 градусов Цельсия и выше, которое требует больших затрат энергии. Другой вариант предусматривает использование сильных неорганических кислот в сочетании с восстановителем, в качестве которого используется перекись водорода. Этот процесс протекает при более низкой температуре, но в результате образуется много вредных побочных продуктов, включая оксиды серы и азота, а также газообразный хлор. Наконец, выделение металлов при помощи слабых неорганических кислот отличается низкой эффективностью для промышленного применения, пишет N+1.
Предложенный исследователями способ предусматривает использование лимонной кислоты, а в качестве восстановителя ученые использовали экстракт апельсиновой кожуры, восстановительные свойства которой хорошо известны, но не до конца изучены. В ходе испытаний на батареях химики перерабатывали старые литий-ионные аккумуляторы с напряжением единичного элемента от 3,1 до 3,4 вольта, предварительно полностью их разрядив.
В результате исследователи смогли извлечь из аккумуляторов 98,9% кобальта, 72,5% лития, 98,2% никеля и 99,8% марганца. Таким образом, за исключением лития все показатели оказались выше по сравнению с использованием в качестве восстановителя перекиси водорода.
Полученный в результате переработки оксид кобальта химики смешали с карбонатом лития и прокалили при температуре 850 градусов Цельсия, чтобы получить смешанный оксид лития кобальта, из которого после этого удалось изготовить катоды для новых литий-ионных аккумуляторов. Все побочные продукты процесса оказались нетоксичными.
О сроках и перспективах промышленного внедрения новой методики переработки батарей не сообщается.
Источники править
Любой участник может оформить статью: добавить иллюстрации, викифицировать, заполнить шаблоны и добавить категории.
Любой редактор может снять этот шаблон после оформления и проверки.
Комментарии
Если вы хотите сообщить о проблеме в статье (например, фактическая ошибка и т. д.), пожалуйста, используйте обычную страницу обсуждения.
Комментарии на этой странице могут не соответствовать политике нейтральной точки зрения, однако, пожалуйста, придерживайтесь темы и попытайтесь избежать брани, оскорбительных или подстрекательных комментариев. Попробуйте написать такие комментарии, которые заставят задуматься, будут проницательными или спорными. Цивилизованная дискуссия и вежливый спор делают страницу комментариев дружелюбным местом. Пожалуйста, подумайте об этом.
Несколько советов по оформлению реплик:
- Новые темы начинайте, пожалуйста, снизу.
- Используйте символ звёздочки «*» в начале строки для начала новой темы. Далее пишите свой текст.
- Для ответа в начале строки укажите на одну звёздочку больше, чем в предыдущей реплике.
- Пожалуйста, подписывайте все свои сообщения, используя четыре тильды (~~~~). При предварительном просмотре и сохранении они будут автоматически заменены на ваше имя и дату.
Обращаем ваше внимание, что комментарии не предназначены для размещения ссылок на внешние ресурсы не по теме статьи, которые могут быть удалены или скрыты любым участником. Тем не менее, на странице комментариев вы можете сообщить о статьях в СМИ, которые ссылаются на эту заметку, а также о её обсуждении на сторонних ресурсах.