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

Deset let prototypování automatizační firmy budoucnosti

Deset let prototypování automatizační firmy budoucnosti

Vydáno 15.12.2021

ICE Industrial Services letos slaví desetileté výročí své existence. Firma projekty realizuje ve třiceti zemích světa a spolupracuje s globálními společnostmi. Nyní přináší automatizaci i do stavebnictví.  „Lidé nejsou stroje a automatizace je jediná cesta, jak je přestat ničit těžkou prací,“ říká zakladatel a ředitel žďárské společnosti Tomáš Vránek.  Vy jste poměrně mladý člověk, který […]

Ekologická varianta zámkové dlažby

Ekologická varianta zámkové dlažby

Vydáno 15.12.2021

Společnost Semmelrock Stein + Design dlažby s.r.o. nabízí svým zákazníkům volnost a prostor ve své realizaci. V letošním roce se integrovala do společnosti Wienerberger a představila novinku ekologické zámkové dlažby. Zeptali jsme se Petra Magdy, jednatele společnosti. Vy nabízíte široké spektrum produktů. Můžete je představit? Okolí našich domovů je v dnešní době vnímáno mnohem více jako […]

Tisk 3D plastů dobývá průmysl

Tisk 3D plastů dobývá průmysl

Vydáno 16.11.2021

Plastový 3D tisk patří mezi ty technologie Průmyslu 4.0, kterým se v minulosti nedostávalo tolik pozornosti. V současné době však prudce dohání tempo a nachází své nezastupitelné místo v průmyslu. Tuto pozici si nevydobyl náhodou – dokazují to i příklady jeho využití z výroby ŠKODA AUTO. Jaké je hlavní využití 3D tisku plastů ve výrobních podnicích? Kam směřuje jeho […]

Magnety jsou pojítkem, prodáváme efektivitu

Magnety jsou pojítkem, prodáváme efektivitu

Vydáno 8.11.2021

Společnost WALMAG MAGNETICS s.r.o. bude letos slavit, a to hned dvakrát. ,,Finanční rok sice skončil, ale už teď máme zásoby objednávek na rekordních číslech a stále přibývají. Budeme tedy pokračovat v tom, co děláme,” říká Filip Šejba, spolumajitel společnosti.  Můžete nám představit vaše produkty, případně o které je v současnosti největší zájem? Již více než 30 […]

Zobrazit Více