Литий-ионные аккумуляторы используются во всем мире, и хотя в течение последних нескольких лет сталкивались с конкуренцией, например, с натриевыми и магниевыми, они по-прежнему необходимы из-за их высокой плотности и емкости. Проблема заключается в следующем: этот металл на самом деле сложно достать. Почти 85% его запасов находятся в так называемом Литиевом треугольнике в географическом районе, который находится на границах Аргентины, Боливии и Чили. Кроме того, кажется, что спрос будет стремительно расти в течение следующих нескольких десятилетий из-за внедрения электромобилей. Каждая такая машина имеет около 7 000 аккумуляторов как для сотовых телефонов, поэтому повторное использование их различных компонентов стало вопросом первостепенной важности.
В рамках нового проекта в Университете Кордовы (Испания) и Университета Сан-Луиса (Аргентина) был найден способ утилизации графита в этих устройствах — материала, расположенного на отрицательных клеммах аккумуляторов, функция которого заключается в хранении и проведении лития. Как подчеркнул один из руководителей исследования, профессор Альваро Кабальеро, исследователи смогли устранить примеси использованного графита, реорганизовать его структуру и активировать его для нового использования. Интересно, что этот материал составляет четверть от общего веса литиевой батареи, поэтому при его переработке можно получить 25% всей системы накопления энергии.
Другим важным аспектом этого исследования является то, что в новой переработанной батарее они смогли отказаться от кобальта, который широко используется в индустрии мобильных устройств. Как указал один из ведущих авторов исследования Фернандо Луна, «кобальт является токсичным элементом, который стоит дороже других, таких как марганец и никель, которые использовались в этом исследовании». Более того, это один из так называемых минералов крови, добыча которых, как и добыча колтана, связана с боеприпасами и минами в зонах конфликта.
Согласно выводам, представленным в исследовании, результаты сопоставимы, а в некоторых случаях лучше, чем у батарей, полученных из коммерческого графита. Некоторые из проведенных испытаний показывают, что в лучшем случае емкость аккумулятора остается стабильной после прохождения ста циклов зарядки, что соответствует примерно годовой производительности.
Несмотря на эти многообещающие результаты и то, что испытания проводились на полных элементах реальной батареи, пока еще все это получилось в небольших масштабах и в лаборатории, поэтому до стандартизации этого ручного процесса утилизации еще далеко.
В настоящее время более 90% компонентов свинцовых аккумуляторов, используемых в обычных транспортных средствах, используются повторно. Если выбирается экологичность и демократизация электромобилей, то должна произойти и широкомасштабная переработка литиевых аккумуляторов.