과학자들은 리튬 철 인산염 배터리 재활용 비용을 80 %에서 90 %까지 줄일 수있는 새로운 기술을 개발했습니다.

대부분리튬 배터리이제는 희귀하고 값 비싼 금속 인 코발트를 음극의 일부로 사용하지만,이 물질을 채굴하는 데는 엄청난 환경 비용이 든다고 외국 언론은 보도했다.인산 리튬, 그리고 새로운 돌파구는 현재 방법에서 사용되는 에너지의 일부만을 사용하여 일단 소모되면 원래 상태로 되돌릴 수있는 양극 재료의 환경 친화적 인 특성을 더욱 향상시킬 수 있습니다.

샌디에이고 캘리포니아 대학의 나노 공학자들이 수행 한 연구는 재활용에 초점을 맞추 었습니다.음극 배터리니켈과 코발트와 같은 중금속을 버림으로써 이러한 유형의 배터리는 이러한 물질이 채굴되는 경관과 수원의 악화는 물론 작업자가 위험한 환경에 노출되는 것을 방지 할 수 있습니다.

코발트 관련 문제에 대한 인식이 높아짐에 따라 올해 인산 철 리튬 배터리와 함께 모델 3를 판매하기 시작한 IBM 및 Tesla와 같은 대기업을 포함한 대체 배터리 설계를 찾는 많은 사람들이 업계를 변화시키는 데 도움이되었습니다.이 배터리는 더 안전하고 오래 지속됩니다. 생산하는 데 드는 비용은 적지 만 다 사용하면 재활용하는 데 비용이 많이 드는 단점이 있습니다.

\"재활용하는 것은 비용 효율적이지 않습니다.\"라고 샌디에이고 캘리포니아 대학의 나노 공학 교수 인 Chen Zheng은 말했습니다.\"플라스틱과 동일한 딜레마입니다. 재료는 저렴하지만 재활용 방법은 그렇지 않습니다. \"

회수 돌파구는 리튬 철 인산염의 분해 뒤에있는 여러 메커니즘에 초점을 맞추고 있습니다.리튬 이온이 소실되면서 음극에 틈이 생기고 결정 구조에서 철과 리튬 이온이 교환되어 리튬 이온을 가두어 배터리에서 순환하는 것을 방지하는 과정이 재활용되면서 구조적 변화를 유도한다.

팀은 상업적으로 이용 가능한리튬인산 철 셀을 저장 용량의 절반으로 고갈시킨 다음 배터리를 분리하여 생성 된 분말을 리튬과 구연산 용액에 담근 다음 깨끗하게 세척하고 건조하고 섭씨 60 ~ 80도까지 가열했습니다. 그런 다음 분말을 새로운 음극으로 만들고 버튼 및 파우치 배터리에서 테스트 한 결과, 팀은 성능이 원래 상태로 복원되었음을 발견했습니다.

이것은 재활용 기술이배터리의 리튬이온 저장량, 리튬 및 철 이온이 음극 구조에서 원래 위치로 되돌아 갈 수 있도록합니다. 이는 철 이온에 전자를 제공하여 일반적으로 철 이온을 반발하는 양전하를 감소시키는 구연산의 첨가 때문입니다. 그 결과는 원래 위치로 이동하는 것입니다.리튬이온이 방출되어 배터리로 다시 재활용 될 수 있습니다.

팀의 연구에 따르면이 기술은 에너지를 80 ~ 90 % 덜 사용하고 현재의 회수 방법보다 온실 가스를 약 75 % 더 적게 배출합니다.리튬 이온 인산염 배터리이것은 좋은 시작이지만, 팀은 이러한 배터리의 대량 수집 및 운송에 대한 전반적인 환경 영향을 결정하기 위해 추가 연구가 필요하다고 말합니다.

\"이러한 프로세스를 최적화하는 방법을 찾는 것이 다음 과제입니다. \"라고 Zheng은 말했습니다. \"이렇게하면 재활용 프로세스가 업계 채택에 더 가까워 질 것입니다. \"

연구는저널 줄에 게재.