Videnskab
 science >> Videnskab >  >> Elektronik

Nye lithium batterier fra brugte mobiltelefoner

Álvaro Caballero (til venstre) og Fernando Luna, arbejder i laboratoriet. Kredit:University of Córdoba

Lithium-ion-batterier bruges over hele verden, og selvom de i løbet af de sidste par år har haft en vis konkurrence, såsom natrium og magnesium, de er fortsat uundværlige på grund af deres høje tæthed og kapacitet. Problemet er dette:dette metal har store tilgængeligheds- og koncentrationsproblemer. Næsten 85% af dens reserver er placeret i det, der er kendt som Lithiumtrekanten, et geografisk område fundet på grænsen til Argentina, Bolivia og Chile. Ud over, det ser ud til, at efterspørgslen vil stige i løbet af de næste par årtier på grund af implementeringen af ​​elektriske køretøjer. Hver bil svarer til omkring 7, 000 mobiltelefon batterier, så genbrug af deres forskellige komponenter er blevet et spørgsmål af yderste vigtighed.

Specifikt, et forskningsprojekt ved University of Cordoba (Spanien) og San Luis University (Argentina), hvor Lucía Barbosa, Fernando Luna, Yarivith González Peña og Álvaro Caballero deltog, var i stand til at fremstille nye lithium-batterier fra brugte mobiltelefoner, enheder med en lav genanvendelsesprocent, hvilken, hvis det ikke håndteres korrekt, ende med at føje til den lange liste af elektronisk affald, der produceres hvert år på verdensplan.

I særdeleshed, projektet fandt en måde at genbruge grafitten i disse enheder, et materiale placeret i de negative poler på batterier, hvis funktion er at opbevare og lede lithium. Som fremhævet af en af ​​lederne af undersøgelsen, Professor Álvaro Caballero, forskerne var i stand til at fjerne urenhederne i brugt grafit, reorganisere dens struktur og genaktivere den til ny brug. Interessant nok, dette materiale udgør en fjerdedel af den samlede vægt af et lithiumbatteri, så når det genbruges, "Vi genvinder 25 % af hele energilagringssystemet, et faktum, der er så meget desto mere relevant i betragtning af, at dette materiale kommer fra råolie, " forklarer Caballero.

Et andet vigtigt aspekt af denne forskning er, at på pluspolen på dette nye genbrugte batteri, de var i stand til at give afkald på kobolten, som er meget udbredt i industrien for mobile enheder. Som påpeget af en af ​​hovedforfatterne af undersøgelsen, forsker Fernando Luna, "Kobolt er et giftigt element, der er dyrere end andre som mangan og nikkel, som blev brugt i denne forskning." Hvad mere er, det er et af de såkaldte blodmineraler, hvis minedrift, ligesom coltan minedrift, er forbundet med miner i konfliktzoner.

Lovende resultater

Ifølge konklusionerne fra undersøgelsen, "Resultaterne er sammenlignelige og i nogle tilfælde bedre end dem, der opnås fra kommerciel grafit." Nogle af de udførte test viser, at i de bedste tilfælde, batterikapaciteten holdes stabil efter at have gennemgået hundrede opladningscyklusser, hvilket svarer til omkring et års præstation.

På trods af disse lovende resultater, og at testene blev udført på komplette celler af et rigtigt batteri, forskningen blev udført i lille skala og i laboratoriet, derfor er der stadig lang vej igen, før denne manuelle genbrugsproces kan standardiseres.

"I øjeblikket, mere end 90 % af blybatterikomponenterne, der bruges i konventionelle køretøjer, genbruges, " forklarer forsker Álvaro Caballero, så, "hvis vi vælger bæredygtighed og demokratisering af elbiler, storstilet genanvendelse af lithium-batterier skal ske."


Varme artikler