Ushbu maqola Science X tahririyat tartiblari va siyosatlariga muvofiq ko‘rib chiqilgan. Tarkibning yaxlitligini ta'minlashda muharrirlar quyidagi fazilatlarni ta'kidladilar:
Mobil telefonlar, noutbuklar va ko'plab elektr transport vositalarining chiqindi litiy-ion batareyalari to'planib bormoqda, ammo qayta ishlash imkoniyatlari hali ham muvaffaqiyatsiz batareyalarni yoqish yoki kimyoviy eritish bilan cheklangan. Amaldagi usullar ekologik muammolarni keltirib chiqarishi mumkin va sanoat miqyosida iqtisodiy jihatdan ishlab chiqarish qiyin.
An'anaviy jarayonlar ba'zi akkumulyator materiallarini qayta ishlaydi va gidroksidi gidroksidi, noorganik kislotalar va ifloslanishlarni keltirib chiqaradigan xavfli kimyoviy moddalarga tayanadi. Muhim metallarni olish ham murakkab ajratish va cho'ktirishni talab qiladi. Biroq, kobalt va litiy kabi metallarni qayta ishlash ifloslanishni, xorijiy manbalarga qaramlikni va ta'minot zanjirlarini yopishni kamaytirishi mumkin.
AQSh Energetika vazirligining Oak Ridj milliy laboratoriyasi tadqiqotchilari jarayonda ishlatiladigan xavfli kimyoviy moddalar miqdorini kamaytirish uchun batareyalarni suyuq eritmada eritish usulini takomillashtirdi. Ularning tadqiqoti Energy Storage Materials jurnalida chop etildi.
ORNL tadqiqotchilari tomonidan ishlab chiqilgan oddiy, samarali va ekologik toza yechim oldingi usullar bilan duch kelgan asosiy to'siqlarni engib o'tadi.
Ishlatilgan batareyalar bo'yoq va kosmetika kabi iste'mol mahsulotlarida keng qo'llaniladigan antifriz bo'lgan etilen glikolda erigan organik limon kislotasi (tabiiy ravishda tsitrus mevalarida mavjud) eritmasiga namlanadi. Limon kislotasi barqaror manbalardan keladi va noorganik kislotalarga qaraganda xavfsizroqdir. Ushbu ekologik toza yechim batareyaning katod deb ataladigan musbat zaryadlangan elektrodidagi metallarni ajratish va qayta ishlash uchun juda samarali jarayonni ta'minlaydi.
"Katod muhim materiallarni o'z ichiga olganligi sababli, u har qanday batareyaning eng qimmat qismi bo'lib, uning narxining 30 foizidan ko'prog'ini tashkil etadi", dedi ORNL akkumulyator tadqiqot guruhi a'zosi Yaokai Bai. "Bizning yondashuvimiz vaqt o'tishi bilan batareya xarajatlarini kamaytirishi mumkin." Tadqiqot Oak Ridge Milliy laboratoriyasining akkumulyator ishlab chiqarish zavodida, Qo'shma Shtatlardagi eng yirik ochiq havoda akkumulyatorlarni tadqiq qilish va ishlab chiqish zavodida o'tkazildi.
U yerda ishlab chiqilgan qayta ishlash texnologiyasi kobalt va litiyning deyarli 100 foizini tizimga aralashmalar kiritmasdan katoddan yuvish imkonini beradi. Bundan tashqari, metall eritmalarni boshqa qoldiqlardan samarali ajratishga qodir. Eng muhimi, uning ikkilamchi vazifasi qo'shimcha kimyoviy moddalar qo'shmasdan bir necha soat ichida kobaltning 96% dan ortig'ini tiklashdir, bu ko'pincha kislota darajasini muvozanatlash uchun qo'lda bajariladigan murakkab jarayondir.
"Bu birinchi marta bitta eritma tizimi yuvish va qayta ishlash funktsiyalarini qamrab oladi", dedi etakchi tadqiqotchi Lu Yu. "Kobaltning cho'kishi va boshqa bezovta qilmasdan joylashishi qiziq edi. Biz buni kutmagan edik."
Qo'shimcha kimyoviy moddalarga bo'lgan ehtiyojni bartaraf etish xarajatlarni kamaytiradi va qo'shimcha mahsulotlar yoki ikkilamchi chiqindilarning paydo bo'lishining oldini oladi. "Olimlarimiz tomonidan ishlab chiqilgan ushbu qayta ishlash jarayoni muhim batareya materiallarini kengroq qayta ishlashga yo'l ochib berishidan juda xursandmiz", dedi Ilyas Belxaruak, korporativ tadqiqotchi va Oak Ridge milliy laboratoriyasining elektrifikatsiya bo'limi direktori.
Baining aytishicha, limon kislotasi va etilen glikolning yuvish xususiyatlari ilgari o'rganilgan, ammo bu usul ko'proq kislota va past haroratlardan foydalangan va unchalik samarali emas.
"Biz bu yechimdan qanchalik tez chiqqaniga hayron qoldik", dedi Bay. "Organik kislotalar bilan odatda 10 dan 12 soatgacha vaqt ketadi, ammo bu faqat bir soat davom etadi." Noorganik kislotalardan foydalanadigan an'anaviy eritmalar ham sekinroq, chunki ular qaynoq nuqtasi reaktsiya haroratini cheklaydigan suvni o'z ichiga oladi.
Qo'shimcha ma'lumot: Lu Yu va boshqalar, soddalashtirilgan katodni qayta ishlash uchun samarali ajratish va birgalikda cho'ktirish, Energiyani saqlash materiallari (2023). DOI: 10.1016/j.ensm.2023.103025
Agar siz matn terish xatosi, noaniqlikka duch kelsangiz yoki ushbu sahifadagi tarkibni tahrirlash uchun so‘rov yubormoqchi bo‘lsangiz, ushbu shakldan foydalaning. Umumiy savollar uchun bizning aloqa formamizdan foydalaning. Umumiy fikr-mulohaza uchun quyidagi jamoatchilik sharhlari bo'limidan foydalaning (ko'rsatmalarga rioya qiling).
Sizning fikr-mulohazalaringiz biz uchun juda muhim. Biroq, xabarlarning yuqori hajmi tufayli biz moslashtirilgan javobni kafolatlay olmaymiz.
Sizning elektron pochta manzilingiz faqat elektron pochta xabarini yuborgan oluvchilarga xabar berish uchun ishlatiladi. Sizning manzilingiz ham, qabul qiluvchining manzili ham boshqa maqsadlarda foydalanilmaydi. Siz kiritgan ma'lumotlar elektron pochtangizda paydo bo'ladi va Tech Xplore tomonidan hech qanday shaklda saqlanmaydi.
Ushbu veb-sayt navigatsiyani osonlashtirish, xizmatlarimizdan foydalanishingizni tahlil qilish, reklama shaxsiylashtirish ma'lumotlarini to'plash va uchinchi tomonlardan kontentni taqdim etish uchun cookie-fayllardan foydalanadi. Veb-saytimizdan foydalanish orqali siz Maxfiylik siyosatimiz va Foydalanish shartlarimiz bilan tanishganingizni va tushunganingizni tan olasiz.