Kutatók kifejlesztettek egy módszert, amellyel a lemerült lítium-akkumulátorok kapacitását közel 100%-ra lehet visszaállítani

A hagyományos akkumulátor-újrahasznosítás során általában az akkumulátorokat teljesen szétszerelik, majd bonyolult, energiaigényes eljárásokkal nyerik ki az új akkumulátorok gyártásához szükséges alapanyagokat. A Cornell Egyetem kutatói egy új eljárást fejlesztettek ki a kopott lítium-ion akkumulátorok helyreállítására, amelynek során nincs szükség az akkumulátorok aprítására, így potenciálisan meghosszabbítható az akkumulátorok élettartama, miközben csökkennek az újrahasznosítási költségek.

Az eljárás, amelynek neve „ Direct Electrode-to-Electrode Regeneration” (DEER) elnevezésű eljárás alapvetően más megközelítést alkalmaz: az akkumulátorokat egy olyan elektrokémiai oldatba meríti, amely feloldja a több száz töltési ciklus során felhalmozódott vastag réteget – az úgynevezett szilárd elektrolit interfázist (SEI) –. Bár a vékony SEI-réteg elengedhetetlen az akkumulátor működéséhez, az ismételt töltési ciklusok során fokozatosan megvastagszik, növelve az ellenállást és csökkentve a kapacitást, és végső soron ez az egyik fő oka annak, hogy az akkumulátorokat kivonják a forgalomból, még akkor is, ha az akkumulátor fizikai szerkezetének többi része sértetlen marad.

A tesztek során a regenerált akkumulátorok az eredeti kapacitásuk akár 95%-át is visszanyerték. A kezelés során egy vékony védőréteg is felkerül, amely lassítja a jövőbeli kopást. Azok az akkumulátorok, amelyek egy további regenerációs cikluson estek át, kapacitásuk körülbelül 90%-át megőrizték, ami arra utal, hogy a folyamat az akkumulátorok élettartamát többször is meghosszabbíthatja. A potenciális gazdasági és környezeti előnyök szintén meggyőzőek: egy elemzés szerint a DEER a hagyományos újrahasznosítási módszerekhez képest 56%-kal csökkenthetné az újrahasznosított cellák gyártási költségeit, miközben a káros légszennyező anyagok kibocsátását és a vízfelhasználást is mérsékelné.

A kutatócsoport jelenleg azon dolgozik, hogy a technológiát az SEI-vel kapcsolatos minőségromláson túl kiterjessze az akkumulátorok egyéb kopási formáinak kezelésére is, például a lítiumveszteségre, azzal a hosszú távú céllal, hogy az akkumulátorok újrahasznosítását gyorsabbá, olcsóbbá és fenntarthatóbbá tegyék az elektromos járművek és a nagyméretű energiatároló rendszerek számára.