Энэхүү нийтлэлийг Шинжлэх ухаан X сэтгүүлийн нийтлэлийн журам, бодлогын дагуу хянан үзсэн. Редакторууд агуулгын бүрэн бүтэн байдлыг хангахын тулд дараах чанаруудыг онцлон тэмдэглэв.
Гар утас, зөөврийн компьютер, цахилгаан тээврийн хэрэгслийн хаягдал лити-ион батерейнууд хуримтлагдсаар байгаа ч дахин боловсруулах боломжууд нь бүтэлгүйтсэн батерейг шатаах эсвэл химийн аргаар уусгах зэргээр хязгаарлагдмал хэвээр байна. Одоогийн аргууд нь байгаль орчны асуудал үүсгэж болзошгүй бөгөөд эдийн засгийн хувьд үйлдвэрлэлийн хэмжээнд үйлдвэрлэхэд хэцүү байдаг.
Уламжлалт процессууд нь батерейны зарим материалыг дахин боловсруулж, идэмхий шүлт, органик бус хүчил, хольцыг нэвтрүүлэх аюултай химийн бодисуудад тулгуурладаг. Чухал металлыг олборлоход нарийн төвөгтэй салгах, тунадас оруулах шаардлагатай байдаг. Гэсэн хэдий ч кобальт, лити зэрэг металлыг дахин боловсруулах нь бохирдлыг бууруулж, гадаад эх үүсвэрээс хараат байдлыг бууруулж, нийлүүлэлтийн сүлжээг бөглөрүүлэх болно.
АНУ-ын Эрчим хүчний яамны Оак Риджийн үндэсний лабораторийн судлаачид батерейг шингэн уусмалд уусгах аргыг боловсронгуй болгож, энэ процесст хэрэглэгдэх химийн аюултай бодисын хэмжээг багасгасан байна. Тэдний судалгааг Energy Storage Materials сэтгүүлд нийтэлсэн байна.
ORNL-ийн судлаачдын боловсруулсан энгийн, үр дүнтэй, байгаль орчинд ээлтэй шийдэл нь өмнөх аргуудтай тулгарч байсан томоохон саад бэрхшээлийг даван туулдаг.
Ашигласан батерейг будаг, гоо сайхны бүтээгдэхүүн зэрэг өргөн хэрэглээний бүтээгдэхүүнд өргөн хэрэглэгддэг антифриз болох этилен гликолд ууссан органик нимбэгийн хүчил (байгалийн цитрус жимсэнд байдаг) уусмалд дэвтээнэ. Нимбэгийн хүчил нь тогтвортой эх үүсвэрээс гаралтай бөгөөд органик бус хүчлээс илүү аюулгүй байдаг. Энэхүү байгаль орчинд ээлтэй шийдэл нь катод гэж нэрлэгддэг батерейны эерэг цэнэгтэй электрод дахь металыг ялгах, дахин боловсруулах маш үр дүнтэй үйл явцыг хангадаг.
ORNL-ийн батерейны судалгааны бүлгийн гишүүн Яокай Бай хэлэхдээ, "Катод нь чухал материалыг агуулдаг тул энэ нь бүх батерейны хамгийн үнэтэй хэсэг бөгөөд түүний өртгийн 30 гаруй хувийг эзэлдэг." "Бидний арга нь батерейны зардлыг цаг хугацааны явцад бууруулж чадна." Судалгааг АНУ-ын хамгийн том задгай батерейны судалгаа, хөгжүүлэлтийн байгууламж болох Oak Ridge National Laboratory-ийн батерейны үйлдвэрлэлийн байгууламжид хийсэн.
Тэнд боловсруулсан боловсруулалтын технологи нь кобальт, литийг бараг 100% катодоос системд хольц оруулахгүйгээр уусгах боломжийг олгодог. Мөн металлын уусмалыг бусад үлдэгдэлээс үр дүнтэй ялгах чадвартай. Хамгийн сайн нь, түүний хоёрдогч үүрэг нь нэмэлт химийн бодис оруулахгүйгээр хэдхэн цагийн дотор кобальтийн 96% -ийг нөхөх явдал бөгөөд энэ нь ихэвчлэн хүчлийн түвшинг тэнцвэржүүлэхэд чиглэсэн нарийн төвөгтэй гарын авлагын процесс юм.
"Нэг шийдлийн систем нь уусгах, боловсруулах үйл ажиллагааг хамарсан анхны тохиолдол юм" гэж ахлах судлаач Лу Ю хэлэв. "Кобальт тунадасжиж, цаашид эвдрэлгүйгээр тогтсон нь сонирхолтой байлаа. Бид ийм зүйл хүлээж байсангүй."
Нэмэлт химийн бодисын хэрэгцээг арилгах нь зардлыг бууруулж, дайвар бүтээгдэхүүн эсвэл хоёрдогч хог хаягдлыг бий болгохоос сэргийлдэг. "Манай эрдэмтдийн боловсруулсан энэхүү дахин боловсруулах үйл явц нь батерейны чухал материалыг дахин боловсруулах замыг нээж өгч байгаад бид баяртай байна" гэж Корпорацийн судлаач, Oak Ridge үндэсний лабораторийн Цахилгаанжуулалтын хэлтсийн захирал Ильяс Белхаруак хэлэв.
Бай хэлэхдээ, нимбэгийн хүчил, этилен гликолын уусгах шинж чанарыг өмнө нь судалж байсан ч энэ арга нь илүү их хүчил, бага температур хэрэглэж, үр дүн багатай байсан.
"Энэ шийдлээс хэр хурдан гарсанд бид гайхсан" гэж Бай хэлэв. "Органик хүчилтэй бол ихэвчлэн 10-12 цаг зарцуулдаг, гэхдээ энэ нь ердөө нэг цаг зарцуулдаг." Органик бус хүчил хэрэглэдэг уламжлалт уусмалууд нь буцлах цэг нь урвалын температурыг хязгаарладаг ус агуулдаг тул удаан байдаг.
Нэмэлт мэдээлэл: Лу Юй нар., Хялбаршуулсан катодыг дахин боловсруулахад зориулсан үр ашигтай салгах ба хур тунадас, Эрчим хүч хадгалах материал (2023). DOI: 10.1016/j.ensm.2023.103025
Хэрэв та үсгийн алдаа, алдаатай тулгарвал эсвэл энэ хуудсан дээрх контентыг засварлах хүсэлт гаргахыг хүсвэл энэ маягтыг ашиглана уу. Ерөнхий асуулт байвал манай холбоо барих маягтыг ашиглана уу. Ерөнхий санал хүсэлтийн хувьд доорх олон нийтийн сэтгэгдлийн хэсгийг ашиглана уу (удирдамжийг дагана уу).
Таны санал хүсэлт бидэнд маш чухал. Гэсэн хэдий ч мессежийн хэмжээ их байгаа тул бид хувийн хариу өгөх баталгаа өгөх боломжгүй.
Таны имэйл хаягийг зөвхөн имэйл илгээсэн хүлээн авагчдад мэдэгдэхэд ашигладаг. Таны хаяг болон хүлээн авагчийн хаягийг өөр зорилгоор ашиглахгүй. Таны оруулсан мэдээлэл таны имэйлд харагдах бөгөөд Tech Xplore ямар ч хэлбэрээр хадгалахгүй.
Энэхүү вэб сайт нь навигацийг хөнгөвчлөх, манай үйлчилгээг ашиглахад дүн шинжилгээ хийх, зар сурталчилгааны хувийн мэдээллийг цуглуулах, гуравдагч этгээдээс контент өгөх зорилгоор күүки ашигладаг. Манай вэбсайтыг ашигласнаар та манай Нууцлалын бодлого, ашиглалтын нөхцлийг уншиж, ойлгосон гэдгээ хүлээн зөвшөөрч байна.