Исследователи разработали метод восстановления емкости выработанных литиевых аккумуляторов почти до 100 %

Обычная переработка аккумуляторов, как правило, предполагает их полную разборку с последующим применением сложных и энергоемких методов извлечения ключевых материалов, необходимых для производства новых аккумуляторов. Группа исследователей из Корнельского университета разработала новый процесс восстановления изношенных литий-ионных аккумуляторов без необходимости их измельчения, что потенциально позволяет продлить срок службы аккумуляторов и одновременно сократить затраты на переработку.

Этот процесс, получивший название « » (DEER) — «Прямая регенерация от электрода к электроду» (DEER), основан на принципиально ином подходе: батареи погружаются в электрохимический раствор, растворяющий толстый слой отложений — так называемую межфазную пленку твердого электролита (SEI) — который накапливается в течение сотен циклов заряда-разряда. Хотя тонкий слой SEI необходим для функционирования аккумулятора, он постепенно утолщается в ходе многократных циклов заряда, увеличивая сопротивление и снижая ёмкость, и в конечном итоге становится одной из основных причин вывода аккумуляторов из эксплуатации, даже если остальная часть их физической структуры остаётся неповреждённой.

В ходе испытаний восстановленные аккумуляторы вернули до 95 % своей первоначальной ёмкости. В ходе обработки также наносится тонкий защитный слой, замедляющий дальнейшую деградацию. Аккумуляторы, прошедшие дополнительный цикл регенерации, сохранили около 90 % емкости, что позволяет предположить, что данный процесс может обеспечить аккумуляторам многократное продление срока службы. Потенциальные экономические и экологические преимущества также весьма значимы: согласно прогнозам анализа, технология DEER может сократить затраты на производство переработанных элементов на 56 %, одновременно снизив выбросы вредных загрязнителей в атмосферу и потребление воды по сравнению с традиционными методами переработки.

В настоящее время команда работает над расширением применения данной технологии за пределы деградации, связанной с SEI, с целью устранения других форм износа аккумуляторов, таких как потеря лития, при этом долгосрочной целью является обеспечение более быстрой, экономичной и экологически устойчивой переработки аккумуляторов для электромобилей и крупномасштабных систем накопления энергии.