Исследователи из Университета Корнелла представили новый электрохимический метод, который позволяет восстанавливать почти 100% емкости отработавших свой ресурс литий-ионных аккумуляторов. В отличие от традиционных методов переработки, которые требуют измельчения электродов и затратного извлечения материалов, новая технология восстанавливает существующие электроды с помощью специального раствора.
Метод, получивший название DEUR, позволяет вернуть до 95% первоначальной емкости аккумуляторов, продлевает срок их службы и снижает затраты на переработку на 56%. Кроме того, этот подход уменьшает негативное воздействие на окружающую среду.
Сложность переработки аккумуляторов заключается в образовании на электродах слоя SEI, который необходим для функционирования, но со временем утолщается, увеличивая сопротивление и снижая емкость батареи. Эта проблема является главной причиной старения аккумуляторов, при этом электроды, содержащие литий, кобальт, марганец и никель, остаются структурно целыми. Традиционная переработка предполагает уничтожение этих электродов для создания новых, в то время как DEUR устраняет эту нелогичность: электроды помещаются в емкость с N,N’-диметилимидазолидиноном, который эффективно удаляет толстый слой SEI.
После обработки на электродах остается тонкий слой фторида лития, который стабилизирует конструкцию и предотвращает дальнейшее утолщение межфазной границы. Анализ, проведенный с использованием программного обеспечения Аргоннской лаборатории, показал, что метод DEUR снижает стоимость производства ячеек на 56%, а также уменьшает выбросы и потребление воды.
После второго цикла восстановления аккумуляторы сохраняют около 90% исходной емкости. Исследователи планируют применять данный метод для решения других проблем деградации, таких как потеря лития, и адаптировать технологию для промышленных батарей и крупных литий-ионных систем.
