science >> Wetenschap >  >> Elektronica

Nieuwe lithiumbatterijen van gebruikte mobiele telefoons

Álvaro Caballero (links) en Fernando Luna, werken in het laboratorium. Krediet:Universiteit van Córdoba

Lithium-ionbatterijen worden over de hele wereld gebruikt, en hoewel ze de afgelopen jaren wat concurrentie hebben gehad, zoals natrium en magnesium, ze blijven onmisbaar vanwege hun hoge dichtheid en capaciteit. Het probleem is dit:dit metaal heeft grote beschikbaarheids- en concentratieproblemen. Bijna 85% van zijn reserves bevinden zich in wat bekend staat als de lithiumdriehoek, een geografisch gebied aan de grens van Argentinië, Bolivië en Chili. In aanvulling, het lijkt erop dat de vraag de komende decennia sterk zal stijgen door de invoering van elektrische voertuigen. Elke auto is gelijk aan ongeveer 7, 000 mobiele telefoonbatterijen, dus het hergebruik van hun verschillende componenten is een kwestie van het grootste belang geworden.

specifiek, een onderzoeksproject aan de Universiteit van Cordoba (Spanje) en San Luis University (Argentinië), waarin Lucía Barbosa, Fernando Luna, Yarivith González Peña en Álvaro Caballero namen deel, nieuwe lithiumbatterijen kon maken van gebruikte mobiele telefoons, apparaten met een laag recyclingpercentage, die, als het niet goed wordt behandeld, uiteindelijk toevoegen aan de lange lijst van elektronisch afval dat elk jaar wereldwijd wordt geproduceerd.

Vooral, het project vond een manier om het grafiet in deze apparaten te recyclen, een materiaal dat zich in de negatieve polen van batterijen bevindt en waarvan de functie is om lithium op te slaan en te geleiden. Zoals een van de hoofden van de studie benadrukte, Professor Álvaro Caballero, de onderzoekers waren in staat om de onzuiverheden van gebruikt grafiet te elimineren, de structuur ervan reorganiseren en opnieuw activeren voor nieuw gebruik. interessant, dit materiaal maakt een kwart uit van het totale gewicht van een lithiumbatterij, dus als het wordt gerecycled, "we recupereren 25% van het hele energieopslagsysteem, een feit dat des te relevanter is gezien het feit dat dit materiaal afkomstig is van ruwe olie, ", legt Caballero uit.

Een ander belangrijk aspect van dit onderzoek is dat op de positieve pool van deze nieuwe gerecyclede batterij, ze konden afzien van het kobalt, die veel wordt gebruikt in de industrie voor mobiele apparaten. Zoals opgemerkt door een van de hoofdauteurs van de studie, onderzoeker Fernando Luna, "kobalt is een giftig element dat duurder is dan andere, zoals mangaan en nikkel, die in dit onderzoek zijn gebruikt." Bovendien het is een van de zogenaamde bloedmineralen, wiens mijnbouw, zoals coltan mijnbouw, wordt geassocieerd met mijnen in conflictgebieden.

Veelbelovende resultaten

Volgens de conclusies van de studie, "de resultaten zijn vergelijkbaar en in sommige gevallen beter dan die van commercieel grafiet." Sommige van de uitgevoerde tests tonen aan dat, in de beste gevallen, batterijcapaciteit blijft stabiel na honderd oplaadcycli, wat gelijk staat aan ongeveer een jaar prestatie.

Ondanks deze veelbelovende resultaten en het feit dat de tests werden gedaan op complete cellen van een echte batterij, het onderzoek is op kleine schaal en in het laboratorium uitgevoerd, er is dus nog een lange weg te gaan voordat dit handmatige recyclingproces kan worden gestandaardiseerd.

"Momenteel, meer dan 90% van de onderdelen van loodaccu's die in conventionele voertuigen worden gebruikt, worden hergebruikt, " legt onderzoeker Álvaro Caballero uit, dus, "Als we kiezen voor duurzaamheid en de democratisering van elektrische auto's, grootschalige recycling van lithiumbatterijen moet tot stand komen."