Разработан новый подход для переработки литиевых аккумуляторов

Китайские химики разработали новый подход для переработки литиевых аккумуляторов, который не только позволяет выгодно извлекать почти весь литий из отработанных батарей, но и также утилизировать промышленные выбросы диоксида азота и производить электричество. Описание технологии было опубликовано в статье в научном журнале Nature Sustainability.

"Мы разработали электрохимический подход, одновременно позволяющий получать сверхчистый нитрат лития из отработанных батарей, утилизировать диоксид азота из выхлопов промышленных предприятий, а также производить электричество. Этот метод утилизации аккумуляторов не производит отходов и не требует использования гигантских количеств химикатов или расходов энергии", - пишут исследователи.

Этот подход для переработки литиевых аккумуляторов был разработан группой китайских химиков под руководством профессора Научно-технологического университета Китая (Хэфэй) Чэня Вэя. Он призван решить одну из главных проблем, которая мешает промышленной переработке литиевых аккумуляторов - невыгодности этого процесса для бизнеса, так как извлечение лития из батарей требует много энергии и дорогостоящих и опасных для природы химикатов.

Ученые выяснили, что эту проблему можно обойти, если заставить ионы лития, присутствующие внутри катодов отработанных аккумуляторов, взаимодействовать с молекулами двуокиси азота (NO2). Этот газ содержится в больших количествах в выхлопе промышленных предприятий и его можно извлечь из этих выбросов при помощи относительно простых и дешевых углеродных мембран и электролита на базе диметилформамида.

Попавшие в его толщу молекулы NO2 будут вступать в реакции с ионами лития, которые были высвобождены из катодов и проникли через специальную керамическую мембрану, которая пропускает через себя только щелочной металл. Взаимодействия его атомов с оксидом азота приводят к образованию чистого нитрата лития и к высвобождению больших количеств энергии, которая конвертируется в электрический ток.

Проведенные учеными опыты с образцами отработанных аккумуляторов показали, что их система позволяет извлекать около 97% лития, присутствующего в катодах батарей, а также производить около 66 ватт энергии на каждый переработанный килограмм. В будущем, как надеются исследователи, это значительно повысит привлекательность переработки литиевых аккумуляторов, десятки тысяч тонн которых ежегодно попадают на свалки.