مواد و ساخت پیشرفته

محققان دانشگاه کالیفرنیا فرآیند بازیافت کاتد های تخریب شده از باتری‌های لیتیوم یون را بهبود بخشیده تا فرآیندی امن‌تر و با مصرف انرژی کمتر برای بازگرداندن کاتد به ظرفیت اصلی و عملکرد چرخه آن، ایجاد شود.
مسئول این گروه گفت:" با توجه به رشد سریع بازار خودروهای برقی، انتظار می‌رود که ظرفیت سالانه جهانی تولید باتری‌های لیتیوم یون در پنج سال آینده به صدها گیگاوات ساعت برسد. این تحقیق راه حلی برای اصلاح مقدار پایان عمر باتری لیتیوم یون پس از 5 تا 10 سال استفاده، ارائه می‌دهد."
این روش بازیافت جدید شامل جمع‌آوری ذرات کاتد از باتری‌های لیتیوم یونی استفاده شده و سپس مخلوط کردن آنها با محلول همگداز نمک لیتیوم است. سپس، این مخلوط در دو مرحله حرارت داده می‌شود: ابتدا به 300 درجه سانتیگراد گرم می شود و سپس از طریق یک فرایند کوتاه‌مدت (چند ساعت) تا دمای 850 درجه سانتی‌گراد گرم می‌شود.
مسئول این گروه افزود:" ما کاتد جدیدی را از ذرات بازسازی شده ساخته‌ایم و سپس آنها را در باتری‌های ساخته شده در آزمایشگاه، آزمایش کردیم. کاتدهای بازسازی همان ظرفیت و چرخه عملکرد نمونه اصلی را نشان دادند. در پایان عمر یک باتری لیتیوم یون، کاتد، مقداری از لیتیوم خود را از دست می‌دهد. همچنین ساختار کریستال کاتد نیز تغییر می‌کند به طوری که کمتر قادر به حرکت یون‌ها خواهد بود. روند بازیافتی که ما توسعه دادیم هم غلظت لیتیوم کاتدی و هم ساختار کریستالی آن را به حالت اولیه برمی‌گرداند.
هدف این است که این روش، فرآیند بازیافت جهانی برای همه مواد کاتدی باشد. "
منبع:
https://www.materialstoday.com/energy/news/new-method-restore-battery-cathode-materials/