به گزارش مجله خبری نگار، ما یک رویکرد الکتروشیمیایی ایجاد کردهایم که اجازه میدهد نیترات لیتیوم فوق خالص از باتریهای مصرف شده و حذف دی اکسید نیتروژن از انتشار کارخانهها و همچنین تولید برق به دست آید. این روش بازیافت باتریها زباله تولید نمیکند و نیازی به استفاده از مقادیر زیادی مواد شیمیایی یا مصرف انرژی ندارد.
این فناوری توسط گروهی از شیمیدانان چینی به رهبری پروفسور چن وی از دانشگاه علم و صنعت چین توسعه یافته است و هدف آن حل یکی از مشکلات اصلی بازیافتی صنعتی باتریهای لیتیومی است که امکان سنجی اقتصادی و تجاری این فرآیند است، زیرا استخراج لیتیوم از باتریها به انرژی زیادی و مواد شیمیایی گران قیمت نیاز دارد که خطرات محیطی را به همراه دارد.
دانشمندان کشف کردند که اگر یونهای لیتیوم داخل الکترودهای باتریهای مصرف شده ساخته شوند تا با مولکولهای دی اکسید نیتروژن (NO۲) واکنش دهند، میتوان بر این مشکل غلبه کرد و این گاز در مقادیر زیاد در انتشار کارخانهها یافت میشود و میتوان آن را با استفاده از غشاهای کربنی ساده و ارزان و یک الکترولیت مبتنی بر دی متیل فرماید از این انتشارات استخراج کرد. مولکولهای NO۲ درگیر در این سیستم با یونهای لیتیوم آزاد شده از الکترودها واکنش میدهند و به غشای سرامیکی خاصی نفوذ میکنند که فقط به فلزات قلیایی اجازه عبور میدهد. برهمکنش اتمهای لیتیوم با اکسید نیتروژن منجر به تشکیل نیترات لیتیوم خالص و آزاد شدن مقادیر زیادی انرژی میشود که به جریان الکتریکی تبدیل میشود.
آزمایشات انجام شده توسط دانشمندان بر روی مدلهای باتریهای مصرف شده نشان داد که سیستم آن امکان استخراج حدود ۹۷ درصد از لیتیوم موجود در الکترودهای باتری را فراهم میکند، علاوه بر این حدود ۶۶ وات انرژی برای هر کیلوگرم بازیافت شده تولید میکند. محققان امیدوارند که در آینده، این فناوری بازیافت باتریهای لیتیومی را افزایش دهد، زیرا میدانند که سالانه دهها هزار تن از آنها در محلهای دفن زباله قرار میگیرند.
توضیحات فناوری جدید در مجله Nature Sustainability منتشر شده است.
منبع: TASS