Bu məqalə Science X-in redaksiya prosedurlarına və siyasətlərinə uyğun olaraq nəzərdən keçirilib. Redaktorlar məzmunun bütövlüyünü təmin edərkən aşağıdakı keyfiyyətləri vurğulamışlar:
Cib telefonları, noutbuklar və artan sayda elektrik nəqliyyat vasitələrinin tullantı litium-ion batareyaları yığılır, lakin təkrar emal variantları hələ də uğursuz batareyaların yandırılması və ya kimyəvi şəkildə həll edilməsi ilə məhdudlaşır. Mövcud üsullar ekoloji problemlər yarada bilər və sənaye miqyasında iqtisadi cəhətdən istehsal etmək çətindir.
Ənənəvi proseslər bəzi batareya materiallarını təkrar emal edir və kostik qələvilərə, qeyri-üzvi turşulara və çirkləri daxil edə bilən təhlükəli kimyəvi maddələrə əsaslanır. Kritik metalların çıxarılması da kompleks ayırma və çökmə tələb edir. Bununla belə, kobalt və litium kimi metalların təkrar emalı çirklənməni, xarici mənbələrdən asılılığı və tədarük zəncirlərinin tıxanmasını azalda bilər.
ABŞ Enerji Departamentinin Oak Ridge Milli Laboratoriyasının tədqiqatçıları prosesdə istifadə olunan təhlükəli kimyəvi maddələrin miqdarını azaltmaq üçün batareyaları maye məhlulda həll etmək üsulunu təkmilləşdiriblər. Onların araşdırması Energy Storage Materials jurnalında dərc olunub.
ORNL tədqiqatçıları tərəfindən hazırlanmış sadə, effektiv və ekoloji cəhətdən təmiz həll əvvəlki üsullarla qarşılaşan əsas maneələri dəf edir.
İstifadə olunmuş batareyalar, boyalar və kosmetika kimi istehlak məhsullarında geniş istifadə olunan antifriz olan etilen qlikolda həll edilmiş üzvi limon turşusunun (təbii olaraq sitrus meyvələrində olur) məhlulunda isladılır. Sitrik turşusu davamlı mənbələrdən gəlir və qeyri-üzvi turşulardan daha təhlükəsizdir. Bu ekoloji cəhətdən təmiz həll batareyanın katod adlanan müsbət yüklü elektrodunda metalların ayrılması və təkrar emal edilməsi üçün son dərəcə səmərəli prosesi təmin edir.
ORNL-in akkumulyator tədqiqat qrupunun üzvü Yaokai Bai deyib: “Katodda kritik materiallar var, o, istənilən batareyanın ən bahalı hissəsidir və onun dəyərinin 30 faizindən çoxunu təşkil edir”. "Bizim yanaşmamız zamanla batareya xərclərini azalda bilər." Tədqiqat Oak Ridge Milli Laboratoriyasının ABŞ-dakı ən böyük açıq havada akkumulyator tədqiqatı və təkmilləşdirmə obyekti olan akkumulyator istehsalı müəssisəsində aparılıb.
Orada hazırlanmış emal texnologiyası sistemə çirkləri daxil etmədən, demək olar ki, 100% kobalt və litiumun katoddan yuyulmasına imkan verir. O, həmçinin metal məhlulları digər qalıqlardan effektiv şəkildə ayırmağa qadirdir. Ən yaxşısı, onun ikinci funksiyası əlavə kimyəvi maddələr əlavə etmədən bir neçə saat ərzində kobaltın 96%-dən çoxunu bərpa etməkdir ki, bu da turşu səviyyələrini balanslaşdırmaq üçün çox vaxt mürəkkəb əl ilə həyata keçirilən prosesdir.
“Bu, ilk dəfədir ki, bir həll sistemi yuyulma və emal funksiyalarını əhatə edir” dedi aparıcı tədqiqatçı Lu Yu. "Maraqlı idi ki, kobalt çökdü və daha da narahat etmədən çökdü. Biz bunu gözləmirdik."
Əlavə kimyəvi maddələrə ehtiyacın aradan qaldırılması xərcləri azaldır və əlavə məhsulların və ya ikincil tullantıların yaranmasının qarşısını alır. Oak Ridge Milli Laboratoriyasının korporativ tədqiqatçısı və Elektrikləşdirmə Şöbəsinin direktoru İlyas Belharouaq, "Alimlərimiz tərəfindən hazırlanmış bu təkrar emal prosesinin kritik akkumulyator materiallarının daha geniş təkrar emalına yol aça biləcəyindən çox şadıq" dedi.
Bai, limon turşusu və etilen qlikolun yuyulma xüsusiyyətlərinin daha əvvəl tədqiq edildiyini, lakin bu metodun daha çox turşu və daha aşağı temperaturdan istifadə edildiyini və daha az təsirli olduğunu söylədi.
"Həlldən nə qədər tez çıxdığına təəccübləndik" dedi Bai. "Üzvi turşularla adətən 10-12 saat çəkir, lakin bu yalnız bir saat çəkir." Qeyri-üzvi turşulardan istifadə edən ənənəvi məhlullar da daha yavaş olur, çünki onların tərkibində qaynama nöqtəsi reaksiya temperaturunu məhdudlaşdıran su var.
Əlavə məlumat: Lu Yu et al., Sadələşdirilmiş katodun təkrar emalı üçün effektiv ayırma və birgə çökmə, Enerji Saxlama Materialları (2023). DOI: 10.1016/j.ensm.2023.103025
Əgər hərf səhvi, qeyri-dəqiqlik ilə qarşılaşsanız və ya bu səhifədəki məzmunu redaktə etmək üçün sorğu göndərmək istəyirsinizsə, lütfən, bu formadan istifadə edin. Ümumi suallarınız üçün əlaqə formamızdan istifadə edin. Ümumi rəy üçün aşağıdakı ictimai şərhlər bölməsindən istifadə edin (təlimatlara əməl edin).
Rəyiniz bizim üçün çox vacibdir. Bununla belə, mesajların çoxluğuna görə fərdiləşdirilmiş cavaba zəmanət verə bilmərik.
E-poçt ünvanınız yalnız e-poçtu göndərən alıcılara məlumat vermək üçün istifadə olunur. Nə sizin ünvanınız, nə də alıcının ünvanı başqa məqsədlər üçün istifadə edilməyəcək. Daxil etdiyiniz məlumat e-poçtunuzda görünəcək və Tech Xplore tərəfindən heç bir formada saxlanmayacaq.
Bu vebsayt naviqasiyanı asanlaşdırmaq, xidmətlərimizdən istifadənizi təhlil etmək, reklam fərdiləşdirmə məlumatlarını toplamaq və üçüncü tərəflərdən məzmun təmin etmək üçün kukilərdən istifadə edir. Veb saytımızdan istifadə etməklə siz Məxfilik Siyasətimizi və İstifadə Şərtlərimizi oxuduğunuzu və başa düşdüyünüzü təsdiq edirsiniz.