В США отметили превосходство литиевых аккумуляторов из вторсырья над новыми
Литиевые батареи, полученные и вторсырья, могут быть так же хороши, как полученные из новых материалов, или даже лучше, заявили исследователи департамента машиностроения Вустерского политехнического института, сообщает 15 октября журнал IEEE Spectrum.
Отмечается, что при производстве литий-ионных аккумуляторов требуются ценные металлы, добыча которых неблагоприятна для экологии, что бросает тень на «зеленый» имидж электроавтомобилей. Вторичное использование ценных металлов позволит свести к минимуму социальное и экологическое воздействие добычи полезных ископаемых, сократить количество требующих захоронения отходов и выбросов, возникающих при производстве аккумуляторов.
Подчеркивается, что продукты переработки трудно продать. «В целом, у людей сложилось впечатление, что переработанный материал не так хорош, как первичный. Компании по производству аккумуляторов по-прежнему не решаются использовать переработанный материал в своих аккумуляторах», — сообщил профессор Вустерского политехнического института Ян Ван.
Новое исследование профессора и его команды, в которую входят специалисты компаний US Advanced Battery Consortium (USABC) и A123 Systems, доказало, что у производителей аккумуляторов из вторсырья нет поводов для беспокойства. Результаты показывают, что батареи с переработанными катодами могут быть такими же или даже лучше, чем батареи, в которых используются новые материалы. Полученные данные опубликованы 15 октября в журнале Joule.
Команда протестировала батареи с переработанными катодами NMC111, наиболее распространенным типом катодов, содержащих никель, марганец и кобальт. Катоды были изготовлены с использованием запатентованной технологии вторичной переработки.
Указывается, что переработанный материал имеет более пористую микроскопическую структуру, благодаря которой ионы лития лучше проникают внутрь и наружу. В результате батареи из переработанного материала показали увеличенный срок службы до 53% по сравнению с другими катодами.
Несмотря на то, что изготовленные из переработанных материалов батареи не тестировались в реальных автомобилях, тесты проводились в промышленных масштабах. Исследователи провели испытания на стенде в условиях, позволяющих имитировать все необходимые нагрузки в гибридных электромобилях. По словам Вана, результаты доказывают, что переработанные катодные материалы являются эффективной альтернативой новым материалам.
Ван является также соучредителем компании Battery Resourcers, которая занимается переработкой батарей и продает полученное сырье для выпуска новых аккумуляторов. Указывается, что аккумуляторы электромобилей — это сложные устройства, для переработки которых требуется сжигание с использованием большого количества энергии или измельчение и растворение в кислотах. Компания поставляет не отдельные элементы, а сразу готовые смеси для изготовления новых катодов.
По словам Вана, использовать такие смеси выгоднее, чем новые материалы. Battery Resources уже продает переработанные материалы производителям аккумуляторов в небольших количествах. Компания планирует уже в I квартале 2022 года открыть в США первый коммерческий завод, который будет перерабатывать 10 тыс. тонн аккумуляторов. В сентябре компания привлекала еще $70 млн, на которые планируется запустить два завода в Европе к концу 2022 года.
