Rychlejší a udržitelnější recyklace baterií díky ultrazvuku

Vydáno 14.10.2021

Ultrazvuk je známé technologické zařízení umožňující rodičům poprvé vidět své dítě. Výzkumníci z Královského technologického institutu KTH ve Švédsku hlásí, že jej lze při extrémně nízkých frekvencích použít k jinému účelu. Jako první zkusili ultrazvukovou extrakci cenných kovů z baterií NMC elektromobilu. Tato studie je dost možná klíčový příspěvek k procesu recyklace baterií.

Nová metoda nejenže využívá ultrazvukové vlny k procesu extrakce kovových iontů ze zničených baterií, ale také nabízí alternativu k současnému používání škodlivých vyluhovacích činidel, jako je kyselina sírová. Výsledkem je 50 % zkrácení doby extrakce a zvýšené zotavení kovových iontů, jako je lithium, kobalt, mangan a nikl, říká Xiong Xiao, výzkumník polymerních materiálů v KTH.

„Základním kamenem budoucího udržitelného trhu s bateriemi bude recyklace kovů efektivně využívající zdroje, což umožní nepřetržité dodávky surovin,“ říká Xiao. „Výhody budou přesahovat rámec elektrifikace automobilů až po nespočet systémů, které se spoléhají na udržitelné skladování energie – od mobilních telefonů po elektrické sítě.“

Ultrazvuk vysílá vlny mechanického tlaku s extrémně vysokými frekvencemi. V tomto případě vědci použili frekvenci 40 kHz – tón ​​daleko přesahující sluchový rozsah lidí. Tyto vlny vytvářejí mikrobubliny, které se hroutí, generují místní teploty téměř 5 000 ° C a produkují vysoce reaktivní volné radikály. Výsledné míchání zvyšuje přenos hmoty v bateriových kovech do té míry, že pro extrakci kovů již nejsou nutné drsné chemikálie. Místo toho lze použít jemnější, pro životní prostředí bezpečné kyseliny, jako je kyselina citrónová a octová, říká Xiao.

Jak je uvedeno v časopise Green Chemistry , tato metoda dosáhla v průměru 97 % obnovy kovových iontů, což bylo podstatně vyšší množství regenerovaných kovových iontů než za stejných podmínek, kdy bylo použito pouze mechanické míchání. Nejvyšší výtěžnosti bylo dosaženo u kobaltu a niklu, dosáhlo více než 99 procent, zatímco lithium a mangan byly získány s účinností 94 až 96 procent.

„Xiong Xiao objevil způsob, jak eliminovat potřebu běžně používaných chemikálií, jako jsou silné kyseliny, které jsou téměř nezvladatelné,“ říká Richard Olsson, spoluautor a lektor Divize polymerních materiálů v KTH

Olsson říká, že dalším krokem je optimalizace ultrazvuku, například pomocí různých úrovní intenzity a frekvence, aby se dosáhlo ještě rychlejší těžby cenných kovů baterie.

Xiaoova práce je součástí projektu 48228-1 PERLI (Proces pro efektivní recyklaci lithium-iontových baterií) financovaného Švédskou energetickou agenturou. Výzkum byl proveden ve spolupráci s výrobcem baterií Northvolt.

Zdroj: TechXplore

Zadejte e-mailovou adresu

a nic ze Světa průmyslu vám už neunikne!

Vaše osobní údaje budeme zpracovávat pouze za účelem zasílání newsletterů, a to v souladu s platnou legislativou a zásadami ochrany osobních údajů. Svůj souhlas se zasíláním a zpracováním osobních údajů můžete kdykoli odvolat prostřednictvím odhlašovacího odkazu v každé kampani.

Rozhovory

P-D Refractories CZ a.s. – lídr na poli žárovzdorných materiálů

P-D Refractories CZ a.s. – lídr na poli žárovzdorných materiálů

Vydáno 24.6.2022

P-D Refractories CZ a.s. je jedním z největších výrobců a dodavatelů žárovzdorných výrobků a surovin v Evropě. Na primární položky produkce, novinky a úskalí spojená s energetickou krizí a konfliktem na Ukrajině jsme se zeptali Ing. Jiřího Kyncla, generálního ředitele společnosti.     Vaší vizí jsou stále lepší výrobky a služby pro Vaše zákazníky. Můžete nám […]

Profesionálně od podlahy až po střechu

Profesionálně od podlahy až po střechu

Vydáno 24.6.2022

Polyuretanová, tedy PUR pěna je jedním z nejlehčích a nejlepších izolantů. Způsob, jakým se pěna aplikuje, řeší spoustu kritických detailů, se kterými se řemeslníci potýkají u jiných izolantů, které musí opracovat, tvarovat, spojovat či lepit. Jaké typy střech se PUR pěnou izolují? K čemu se PUR pěna používá ve filmovém a zábavním průmyslu? Jak přispívá […]

Tradiční dodavatel v netradiční době

Tradiční dodavatel v netradiční době

Vydáno 24.6.2022

Společnost Doosan Škoda Power s.r.o., výrobce parních turbín a souvisejících energetických zařízení, má za sebou dlouhou a úspěšnou historii 118 let a více než 650 dodaných strojů o souhrnném výkonu 130 GW po celém světě. Štepán Šmida, který ve společnosti působí na pozici Business Development Manager, na Dnech teplárenství a energetiky mluvil o možnostech, které […]

ESG projekty pro zdravější životní prostředí

ESG projekty pro zdravější životní prostředí

Vydáno 23.6.2022

Naše produkty vyrábíme ze surovin, které si bereme z přírody. Přetváříme je do přírodního stavebního materiálu, ze kterého umožňujeme našim zákazníkům stavět zdravé a udržitelné bydlení. Naše společnost je vedena snahou vracet přírodě, když si z ní něco bereme, a proto jsme v letošním roce zintenzivnili práci na projektech, které jsou spojené s ochranou a […]

Zobrazit Více