Китайские ученые разработали инновационный метод переработки старых литий-ионных батарей, позволяющий извлекать 99,99% лития. Ресайкл-технология отличается экологичностью, ведь в ней задействуется аминокислота глицин. Обычно для извлечения металлов из использованных аккумуляторов применяют сильные кислоты или аммиак, что наносит вред окружающей среде. Новый метод работает при нейтральном уровне pH, снижая загрязнение и сводя до минимума риски для безопасности.
Глицин, обычная аминокислота, играет ключевую роль в этом процессе. Она связывает ионы металлов, таких как литий, никель, кобальт и марганец, предотвращая образование нежелательных побочных продуктов. Кроме того, глицин поддерживает нейтральный pH раствора, делая процесс более безопасным. А оставшийся после извлечения металлов глициновый раствор не становится отходом. Его можно использовать как удобрение, превратив химические вещества в полезный сельскохозяйственный продукт. Таким образом, аминокислота не только оптимизирует извлечение металлов, но и обеспечивает стабильность всего процесса.
Важным открытием в этом методе является создание микроэлементов батарей в растворе для переработки. Они помогают разрушать использованный материал, облегчая извлечение из него металлов. Ученые смешали частицы старых аккумуляторов с солью железа (II), оксалатом натрия и глицином в нейтральной жидкости. Микс образовал тонкий слой оксалата железа (II), действующий как анод, в то время как материал батареи функционировал как катод. В этой электрохимической реакции ток пропускался через раствор.
Ученые пришли к выводу: установка вызывает реакцию, при которой железо (II) превращается в железо (III), а кислородные ионы в материале батареи становятся гидроксид-ионами. Происходящее на химическом уровне разрушает структуру батареи, позволяя литию, никелю, кобальту и марганцу легко растворяться. Процесс не только быстрый и эффективный, но и устраняет вредные отходы.
Результаты этого метода впечатляют. Всего за 15 мин. он позволяет извлечь 99,99% лития, 96,8% никеля, 92,35% кобальта и 90,59% марганца из использованных батарей. Кроме того, оставшийся глициновый раствор можно использовать как удобрение, что дополнительно снижает количество отходов.
Эта новая технология переработки не ограничивается извлечением металлов: она направлена на защиту планеты. Открытие предлагает интеллектуальный, безопасный и устойчивый подход к ресайклингу батарей, который обеспечивает максимальное использование ресурсов при минимальном вреде для окружающей среды. Исследование было опубликовано в журнале Angewandte Chemie International Edition.
Ранее мы писали, что крупнейшая в Европе аккумуляторная батарея мощностью 600 МВт/ч введена в эксплуатацию.
