Лимонная кислота упрощает переработку батареек

Лимонная кислота, известная своим природным происхождением, может стать ключом к экологически чистой и недорогой переработке литий-ионных аккумуляторов.

Фото: Wikimedia Commons by Mk2010, https://creativecommons.org/licenses/by-sa/3.0/

литий-ионные батарейки

Исследователи из Китайского горно-технологического университета под руководством Мяомяо Чжоу разработали процесс, который позволяет извлекать металлы из использованных батарей с эффективностью более 99%. Этот подход упрощает традиционные методы переработки, делая их более доступными и экологичными.

Литий-ионные аккумуляторы используются в большинстве современных устройств, но срок их службы ограничен, что приводит к росту числа использованных батарей. Кроме того, эти аккумуляторы содержат дефицитные и дорогие металлы, такие как литий, кобальт, никель и марганец. Их переработка необходима для сохранения ресурсов, но существующие методы часто дорогостоящие, энергоёмкие и вредные для окружающей среды.

Новый процесс переработки основан на использовании лимонной кислоты, которая позволяет извлекать металлы из батарей без применения агрессивных химикатов. В ходе одного этапа реакции лимонная кислота растворяет металлы, а образующийся гель удерживает их в изолированном виде. Эффективность восстановления достигает 99% для всех ключевых компонентов — лития, никеля, кобальта и марганца.

Метод, предложенный командой Чжоу, отличается низким потреблением энергии и минимальными выбросами углекислого газа: эти показатели составляют лишь 26% и 44% соответственно от традиционных гидрометаллургических процессов. Для завершения процесса гель нагревают, органическая часть сгорает, а остающееся кристаллическое вещество может быть использовано для создания новых аккумуляторов.

По словам исследователей, "регенерированная монокристаллическая структура с равномерным распределением частиц идеально подходит для производства высококачественных электродных материалов". Этот метод позволяет замкнуть цикл использования литий-ионных батарей, делая их более устойчивыми и экологически безопасными.

Новый процесс представляет собой значительный шаг вперёд в направлении ответственного обращения с электронными отходами. Метод Чжоу и его коллег демонстрирует, как природные материалы могут стать основой для технологий будущего, обеспечивая сохранение ресурсов и защиту окружающей среды.

Уточнения

Лимо́нная кислота́ (химическая формула — C₆H₈O₇) — органическая кислота средней силы, относящаяся к классу предельных карбоновых кислот.