Новый «клей» может сделать утилизацию литий-ионных аккумуляторов более дешевой и менее токсичной — Forbes.

Переработка литий-ионных аккумуляторов для электромобилей и бытовой электроники является неотложным приоритетом, учитывая ограниченные мировые запасы дорогих металлов, таких как литий, никель и кобальт, но у этого есть обратная сторона: современные методы, такие как контролируемое сжигание, могут выделять токсичные химические вещества.

Однако ученые из Национальной лаборатории Лоуренса в Беркли говорят, что нашли решение: новый материал, который позволяет перерабатывать старые литий-ионные элементы с помощью одной воды. И вскоре это может сделать переработку аккумуляторов дешевле и безопаснее.

В элементах батареи используются клейкие связующие, чтобы удерживать вместе положительно заряженный катод и отрицательно заряженный анод — элементы, передающие электричество. Материал Лоуренса Беркли представляет собой «быстродействующее» связующее, изготовленное из двух широко доступных полимеров, которые растворяются при помещении в щелочную воду комнатной температуры, содержащую гидроксид натрия. По словам исследователей, металлы батареи затем можно отфильтровать из раствора и высушить на воздухе. Нет горения и выделения токсинов.

Исследование уже переходит к коммерческому тестированию с Onto Technologies, стартапом по переработке отходов в Бенде, штат Орегон. Если все пойдет хорошо, новый связующий материал можно будет использовать в литий-ионных батареях в течение «двух-пяти лет», сказал Forbes старший научный сотрудник лаборатории Беркли Гао Лю.

Компании, в том числе Redwood Materials во главе с соучредителем Tesla Дж. Б. Штробелем и базирующаяся в Торонто Li-Cycle, собирают миллиарды долларов для строительства крупномасштабных предприятий по переработке в Северной Америке, которые, как они надеются, когда-нибудь сделают их ключевыми поставщиками товарных металлов. Автомобильные аккумуляторы больше всего нужны. Это, вероятно, будет иметь решающее значение, поскольку десятки новых заводов по производству аккумуляторов, запланированных такими компаниями, как General Motors, Ford, Tesla, Toyota, Hyundai и Panasonic, откроются в течение следующих нескольких лет.

Лю сказал: «Если вы посмотрите, сколько литий-ионного производства будет запущено в ближайшее десятилетие, оно будет расти примерно на 30% в год.

«Поэтому (количество) батарей, которые нам нужно переработать через десять лет, будет таким растущим бизнесом».

Хотя литий-ионные аккумуляторы отлично подходят для устранения выхлопных газов и выбросов углекислого газа, вызывающих потепление климата, они становятся грязными, когда горят. Например, если аккумулятор Tesla загорается, он выделяет ряд вредных токсинов и полифторалкильных веществ или химических веществ PFAS, которые связаны с целым рядом проблем со здоровьем человека.

Примечательно, что связующее вещество Лаборатории Лоуренса Беркли не содержит химикатов PFAS.

«Разработка связующего без (химикатов PFAS) была сложной, но чрезвычайно важной для будущего», — сказал генеральный директор OnTo Стив Слоуп в заявлении по электронной почте. «Клиенты не хотят их из-за возникающей связи с проблемами со здоровьем, и я думаю, что вскоре регулирующие органы согласятся с тем, что мы не можем продолжать использовать эти химикаты».

По словам Лоуренса Беркли, связующее стоит примерно в десять раз дешевле двух наиболее часто используемых коммерческих связующих. И в дополнение к батареям для электромобилей команда, создавшая материал, считает, что его можно использовать для батарей любого размера, от батарей для мобильных телефонов до массивных батарей, которые коммунальные службы используют для хранения электроэнергии.

Источник：Новости аккумуляторов