Исследователи из Национальной лаборатории Ок-Ридж (Oak Ridge National Laboratory; ORNL) предложили новый способ восстановления алюминиевой фольги и катодного материала из отработанных литий-ионных батарей. Статья химиков опубликована в журнале ACS Sustainable Chemistry & Engineering.
Вопрос восстановления катодных материалов из отработанных литий-ионных аккумуляторов в современной индустрии стоит остро. Пока что восстановление требует либо высоких температур (пирометаллургический метод), либо использование опасных и токсичных веществ (гидрометаллургический метод). При последнем еще и образуются ядовитые газы типа оксидов азота и хлора.
При этом катодный материал нужно еще отделить от проводящего слоя – алюминиевой фольги. К ней он крепится связующим – поливинилиденфторидом (ПВДФ).
Новый способ предполагает отделение катодного материала от фольги при помощи десятикратного избытка малотоксичного («зеленого», как сейчас принято говорить) растворителя триэтилфосфата в ультразвуковой ванне при 100 градусах Цельсия. На выходе получились алюминиевая фольга без следов коррозии и восстановленный катодный материал, в котором содержание ПВДФ уменьшилось с 5 до 0,41 процента по массе, а содержание углеродных частиц – с 5 до 1,79 процентов. Сканирующая электронная микроскопия показала, что структура частиц катодного материала идентична исходному катодному порошку. Когда из полученного вещества снова сделали катод, его емкость составила 95,5 процента от исходной (вероятно, за счет остатков углерода, которые можно вычистить достаточно простыми способами).