Уведомления
Авторизуйтесь или зарегистрируйтесь, чтобы оценивать материалы, создавать записи и писать комментарии.
Авторизуясь, вы соглашаетесь с правилами пользования сайтом и даете согласие на обработку персональных данных.
Литийионные аккумуляторы использовали повторно вместо утилизации
Американские ученые разработали новую технологию безопасной и эффективной переработки аккумуляторных батарей, без которых не обходятся сегодня ни многие виды бытовой техники, ни смартфоны, ни электротранспорт. В отличие от традиционных способов, этот метод позволил извлечь более 92 процентов наиболее ценных материалов — соединений никеля, кобальта и марганца — и превратить их в высокопроизводительные катодные порошки для дальнейшего использования.
Переработка литийионных аккумуляторов — часть их жизненного цикла. Но этот процесс, как правило, энергоемкий и небезопасный для окружающей среды, поскольку при переработке могут выделяться токсичные соединения. Спрос на батареи растет из года в год, сырье требуется для производства электроники и электромобилей, а значит, увеличивается и объем отслуживших свой срок аккумуляторов.
Особенную ценность среди компонентов представляют катодные материалы — оксид лития и кобальта (LiCoO 2 (LCO)) и оксиды лития, никеля, кобальта и марганца (LiNi 1-xy Co x Mn y O 2 (NMC)) из-за их сложной структуры и высокой стоимости. В научной статье, опубликованной в журнале Energy Storage Materials, изобретатели новой технологии привели такие данные: переработка от пяти до 15 тонн отработанных литийионных аккумуляторов может дать одну тонну кобальта необходимого качества, что сопоставимо с объемом, извлеченным из 300 тонн сырой руды.
Сегодня в промышленности для этого применяют пирометаллургические и гидрометаллургические методы, при которых ценные металлы повторно получают либо путем высокотемпературного сжигания, либо за счет экстенсивного химического выщелачивания. Продемонстрировав определенную эффективность, эти технологии отличаются низкой энергоэффективностью, неполным извлечением материалов и образованием опасных побочных продуктов. А методы прямой переработки, включающие сортировку и восстановление катодных материалов, пока используются в основном в лабораторных условиях. При этом большинство исследований сосредоточено на регенерации исходного порошка с низким содержанием никеля, хотя на рынке появляется все больше составов, богатых им. Именно это вещество влияет на производительность, срок службы и энергоемкость батарей.
Чтобы получить из обедненного катодного порошка (NMC111 и LMO) промежуточный сульфат никеля (NiSO 4), а затем богатое никелем вещество (LiNi 0,83 Mn 0,06 Co 0,11 O 2 (83Ni)), американские исследователи ввели замкнутый цикл процесса переработки, объединивший преимущества гидрометаллургической и прямой технологии.
Смешанные отработанные литийионные аккумуляторы сначала подвергали резке, измельчению и просеиванию. Катодный порошок, а также углерод и графит затем собирали для выщелачивания, в процессе которого для растворения катодных материалов использовали раствор, содержащий серную кислоту (H₂SO₂) и перекись водорода (H₂O₂). Концентрации переходных металлов и других примесей количественно анализировали, а переработанный 83Ni прошел все стандартные отраслевые испытания, показав производительность наравне с первичным веществом.
Аккумуляторы, изготовленные из полученного катодного материала, работали почти так же эффективно, как новые, достигая емкости 2100 миллиампер-часов и сохраняя 85 ее процентов после 867 циклов зарядки. Сам процесс переработки позволил извлечь 92,31 процента никеля, кобальта и марганца, а также снизил на 8,6 процента потребление энергии в сравнении с обычными гидрометаллургическими методами и сократил выбросы углерода на 13,9 процента.
Такой универсальный метод апсайклинга, или вторичного использования смешанного сырья, значительно снизил зависимость от первичных ресурсов и продемонстрировал максимальную рентабельность, а также повысил устойчивость и экологичность производства аккумуляторов.
Telegram 
Дзен 
VK У каждого, кто ищет романтического партнера, своя мотивация: кому-то нужна поддержка близкого человека, кому-то хочется создать семью, а кому-то прежде всего важно соответствовать социальным ожиданиям. Ученые из Канады и США определили, в каком случае человек с большей вероятностью встретит «вторую половинку» быстро.
Бывает, что люди упорствуют в поведении, которое им вредит, даже когда негативные последствия кажутся очевидными. В новом исследовании австралийские специалисты выявили когнитивный механизм, помогающий объяснить причины деструктивного поведения, связанного, к примеру, с азартными играми, пьянством или наркоманией.
Считается, что небольшие компактные галактики с красным оттенком, которые открыли в 2024 году, существовали в ранней Вселенной, между 0,6 и 1,6 миллиарда лет после Большого взрыва. Теперь такие же объекты открыли совсем рядом с нашей планетой. Это может полностью изменить понимание того, как рождаются такого рода тела.
Борщевик занимает почти 300 тысяч гектаров в 39 регионах России. Известно о 12 нижегородцах, восьми петербуржцах и двух москвичах, пострадавших от вредителя этим летом. У некоторых ожоги составляют от 30 до 80% тела. На этой неделе Госдума приняла закон и обязала землевладельцев бороться с этим опасным растением. Но, помимо борщевика, есть и другие часто встречающиеся и почти настолько же токсичные представители флоры, о которых мы почти ничего не знаем. Ученые Пермского Политеха рассказали, можно ли прикасаться к борщевику ночью, как безобидный ландыш может привести к летальному исходу, а чистотел к отказу почек, и что будет если съесть мед, собранный с ядовитых растений.
Используя образцы, собранные миссией «Чанъэ-5», китайские ученые нашли способ извлекать воду из лунного грунта и перерабатывать выдыхаемый астронавтами углекислый газ. Это делается за счет небольшого устройства, работающего на солнечной энергии. Авторы нового исследования уверены: в будущем их прибор сможет обеспечить лунные поселения водой, кислородом и топливом.
У каждого, кто ищет романтического партнера, своя мотивация: кому-то нужна поддержка близкого человека, кому-то хочется создать семью, а кому-то прежде всего важно соответствовать социальным ожиданиям. Ученые из Канады и США определили, в каком случае человек с большей вероятностью встретит «вторую половинку» быстро.
Группа российских ученых из Института прикладной математики имени М. В. Келдыша РАН и МФТИ провела детальное численное исследование источников шума, генерируемых крылом прототипа сверхзвукового бизнес-джета в режиме посадки. Эта работа, сочетающая передовые методы вычислительной гидродинамики и аэроакустики, впервые позволила с высокой точностью локализовать и охарактеризовать основные зоны шумообразования вблизи полноразмерной геометрии крыла модели прототипа сверхзвукового пассажирского самолета в посадочной конфигурации.
Результаты эксперимента в США в будущем могут позволить добиться разрешения на использование отработанной конопли в качестве кормовой добавки в животноводстве.
Борщевик занимает почти 300 тысяч гектаров в 39 регионах России. Известно о 12 нижегородцах, восьми петербуржцах и двух москвичах, пострадавших от вредителя этим летом. У некоторых ожоги составляют от 30 до 80% тела. На этой неделе Госдума приняла закон и обязала землевладельцев бороться с этим опасным растением. Но, помимо борщевика, есть и другие часто встречающиеся и почти настолько же токсичные представители флоры, о которых мы почти ничего не знаем. Ученые Пермского Политеха рассказали, можно ли прикасаться к борщевику ночью, как безобидный ландыш может привести к летальному исходу, а чистотел к отказу почек, и что будет если съесть мед, собранный с ядовитых растений.
Вы попытались написать запрещенную фразу или вас забанили за частые нарушения.
Понятно
Из-за нарушений правил сайта на ваш аккаунт были наложены ограничения. Если это ошибка, напишите нам.
Понятно
Наши фильтры обнаружили в ваших действиях признаки накрутки. Отдохните немного и вернитесь к нам позже.
Понятно
Мы скоро изучим заявку и свяжемся с Вами по указанной почте в случае положительного исхода. Спасибо за интерес к проекту.
Понятно
Последние комментарии