Youn nan difikilte yo ak resiklaj se ke pri a nan materyèl nan tèt li se ba, ak pwosesis la resiklaj se pa bon mache. Yon nouvo teknoloji espere ranfòse resiklaj pil ityòm lè yo diminye plis depans yo epi sèvi ak engredyan ekolojik-zanmi.

Yon nouvo teknik tretman ka retounen materyèl katod itilize nan eta orijinal li, plis diminye depans resiklaj. Devlope pa nanoengineers nan University of California, San Diego, teknoloji a se plis zanmitay anviwònman an pase metòd yo itilize kounye a. Li itilize matyè premyè ki pi vèt, diminye konsomasyon enèji a 80 a 90 pousan, epi redwi emisyon gaz lakòz efè tèmik a 75 pousan.

Chèchè yo detaye travay yo nan yon papye ki te pibliye 12 novanm nan Joule.

Teknik sa a se espesyalman ideyal pou katod ki fèt ak ityòm fè fosfat (LFP). Batri katod LFP yo pi bon mache pase lòt pil ityòm paske yo pa sèvi ak metal presye tankou cobalt oswa nikèl. Batri LFP yo tou pi dirab ak pi an sekirite. Yo lajman itilize nan zouti elektrik, otobis elektrik ak griy elektrik. Tesla Modèl 3 itilize tou pil LFP.

“Lè w konsidere avantaj sa yo, pil LFP pral gen yon avantaj konpetitif sou lòt pil ityòm sou mache a,” te di Zheng Chen, yon pwofesè nan nanoengineering nan University of California, San Diego.

Èske gen nenpòt pwoblèm? “Li pa pri-efikas resikle pil sa yo.” “Li fè fas a menm dilèm ak plastik – materyèl nan tèt li se bon mache, men fason pou resikle li pa bon mache,” Chen te di.

Nouvo teknoloji resiklaj devlope pa Chen ak ekip li a ta ka diminye depans sa yo. Teknoloji a travay nan tanperati ki ba (60 a 80 degre Sèlsiyis) ak presyon anbyen, kidonk li konsome mwens elektrisite pase lòt metòd. Anplis de sa, pwodui chimik li itilize yo, tankou ityòm, nitwojèn, dlo, ak asid asid, yo bon mache ak modere.

“Pwosesis resiklaj la tout antye fèt nan kondisyon trè an sekirite, kidonk nou pa bezwen okenn mezi sekirite espesyal oswa ekipman espesyal,” te di Pan Xu, otè prensipal etid la ak yon chèchè postdoktoral nan laboratwa Chen la. Se poutèt sa pri resiklaj batri nou yo ba. ”

Premyèman, chèchè yo te resikle pil LFP jiskaske yo pèdi mwatye nan kapasite depo yo. Lè sa a, yo demonte batri a, yo ranmase poud katod li yo, epi yo tranpe l nan yon solisyon nan sèl ityòm ak asid asid. Apre sa, yo lave solisyon an ak dlo epi yo pèmèt poud lan sèk anvan chofe li.

Chèchè yo te itilize poud lan pou fè nouvo katod, ki te teste nan selil bouton ak selil sak. Pèfòmans elektwochimik li yo, konpozisyon chimik ak estrikti yo konplètman retabli nan eta orijinal la.

Kòm batri a ap kontinye resikle, katod la sibi de chanjman enpòtan estriktirèl ki diminye pèfòmans li yo. Premye a se pèt iyon ityòm, ki fòme vid nan estrikti katod la. Dezyèmman, yon lòt chanjman estriktirèl te fèt lè iyon fè ak ityòm nan estrikti kristal la te chanje kote. Yon fwa sa rive, iyon yo pa fasil chanje tounen, kidonk iyon ityòm yo bloke epi yo pa ka sikile nan batri a.

Metòd tretman yo pwopoze nan etid sa a premyèman ranpli iyon ityòm, se konsa ke iyon fè ak iyon ityòm ka fasil chanje tounen nan pozisyon orijinal yo, kidonk restore estrikti nan katod. Dezyèm etap la se sèvi ak asid asid, ki aji kòm yon ajan rediksyon pou bay elektwon nan yon lòt sibstans. Li transfere elektwon nan iyon fè yo, diminye chaj pozitif yo. Sa a minimize repouse elèktron epi anpeche iyon fè yo retounen nan pozisyon orijinal yo nan estrikti kristal la, pandan y ap lage iyon ityòm tounen nan sik la.

Pandan ke konsomasyon enèji an jeneral nan pwosesis resiklaj la ba, chèchè yo di yo bezwen plis rechèch sou lojistik nan kolekte, transpòte ak jete gwo kantite pil.

“Pwochen defi a se konnen ki jan yo optimize pwosesis lojistik sa yo.” “Sa a pral pote teknoloji resiklaj nou an yon etap pi pre aplikasyon endistriyèl,” Chen te di.