Cornell испытал жидкость для восстановления батарей электромобилей
Исследователи Корнеллского университета предложили жидкость для восстановления батарей электромобилей и способ продлевать жизнь литий-ионным батареям без их измельчения и переплавки. Метод DEER, Direct Electrode-to-Electrode Regeneration, очищает использованные электроды в растворе на основе DMI и позволяет вернуть аккумуляторам до 95% исходной емкости в лабораторных тестах. Если подход удастся перенести на промышленный уровень, переработка тяговых батарей может стать заметно дешевле и быстрее.
Сейчас отработавшие аккумуляторы обычно отправляют либо в пирометаллургическую переработку с высокими температурами, либо превращают в «черную массу» для последующего извлечения металлов. Оба пути энергоемки и требуют большого объема реагентов и воды. Команда Cornell исходит из другой логики: во многих батареях деградирует не сам электрод, а слой побочных химических соединений на его поверхности, который мешает движению ионов лития.
В технологии DEER электроды извлекают из батареи и промывают раствором 1,3-диметил-2-имидазолидинона. Этот состав удаляет отложения и почти не затрагивает рабочий материал катода и анода. После очистки электроды можно снова использовать в сборке аккумуляторов. По расчетам авторов, себестоимость восстановленных батарей в таком процессе снижается примерно на 56% относительно традиционной переработки.
Метод протестировали на аккумуляторах, которые сохранили 70-80% исходной емкости. Именно такой уровень обычно считают пределом для автомобильного применения, хотя для стационарных накопителей энергии батареи с таким остатком ресурса часто еще пригодны. По оценке McKinsey, к 2030 году мировой спрос на литий-ионные аккумуляторы может превысить 4 ТВт·ч в год, и вместе с этим вырастет поток батарей, которые нужно либо восстанавливать, либо утилизировать.
На этом фоне крупные игроки уже строят бизнес вокруг переработки аккумуляторов. Redwood Materials в США и Li-Cycle в Канаде делают ставку на извлечение металлов из использованных батарей, а CATL и несколько автопроизводителей параллельно развивают восстановление модулей и повторное применение ячеек. Подход Cornell отличается тем, что пытается сохранить электрод как готовый компонент. Ответ на вопрос о его коммерческой жизнеспособности появится после масштабирования процесса: лабораторные 95% емкости еще нужно подтвердить на больших партиях и на батареях с более тяжелой деградацией.
