Naukowcy opracowali metodę przywracania wyczerpanych baterii litowych do pojemności bliskiej 100%

Tradycyjny recykling akumulatorów zazwyczaj polega na ich całkowitym rozmontowaniu, a następnie zastosowaniu skomplikowanych i energochłonnych metod odzyskiwania kluczowych materiałów potrzebnych do produkcji nowych akumulatorów. Zespół naukowców z Uniwersytetu Cornell opracował nowy proces odnawiania zużytych akumulatorów litowo-jonowych bez konieczności ich rozdrabniania, co potencjalnie pozwala wydłużyć żywotność akumulatorów przy jednoczesnym obniżeniu kosztów recyklingu.

Proces ten, nazwany „ Direct Electrode-to-Electrode Regeneration” (DEER), opiera się na zasadniczo odmiennym podejściu: polega on na zanurzeniu akumulatorów w roztworze elektrochemicznym, który rozpuszcza grubą warstwę osadu — znaną jako faza międzyfazowa elektrolitu stałego (SEI) — gromadzącą się w trakcie setek cykli ładowania. Chociaż cienka warstwa SEI jest niezbędna do funkcjonowania akumulatora, to w trakcie powtarzających się cykli ładowania stopniowo pogrubia się, zwiększając opór i zmniejszając pojemność, co ostatecznie stanowi jedną z głównych przyczyn wycofania akumulatorów z eksploatacji, nawet jeśli pozostała część ich struktury fizycznej pozostaje nienaruszona.

W testach zregenerowane akumulatory odzyskały nawet 95% swojej pierwotnej pojemności. Zabieg ten polega również na nałożeniu cienkiej warstwy ochronnej, która spowalnia przyszłą degradację. Akumulatory, które przeszły kolejną rundę regeneracji, zachowały około 90% pojemności, co sugeruje, że proces ten może wielokrotnie przedłużyć żywotność akumulatorów. Potencjalne korzyści ekonomiczne i środowiskowe są również przekonujące: analiza przewiduje, że technologia DEER mogłaby obniżyć koszty produkcji ogniw z recyklingu o 56%, jednocześnie zmniejszając emisję szkodliwych zanieczyszczeń powietrza oraz zużycie wody w porównaniu z konwencjonalnymi metodami recyklingu.

Zespół pracuje obecnie nad rozszerzeniem tej technologii poza degradację związaną z warstwą SEI, aby zająć się innymi formami zużycia akumulatorów, takimi jak utrata litu, a długoterminowym celem jest uczynienie recyklingu akumulatorów szybszym, tańszym i bardziej zrównoważonym rozwiązaniem dla pojazdów elektrycznych oraz wielkoskalowych systemów magazynowania energii.