Исследователи из Университета Корнелла разработали электрохимический способ, позволяющий восстановить почти 100 % емкости изношенных литий-ионных аккумуляторов. Вместо стандартной переработки, которая включает в себя дробление электродов и затратное извлечение материалов, ученые восстанавливают действующие электроды с помощью специального раствора. Метод DEUR восстанавливает до 95 % первоначальной емкости АКБ, продлевает срок службы, снижает затраты на переработку на 56 % и уменьшает экологический ущерб.
Проблема, связанная с АКБ, заключается в образовании со временем на электродах слоя SEI, который необходим для их функционирования, но утолщается после многочисленных циклов — это увеличивает сопротивление и снижает емкость батареи. Данная проблема является основной причиной старения АКБ, при этом электроды с содержанием лития, кобальта, марганца и никеля остаются структурно целыми. Традиционная переработка предполагает уничтожение целых электродов для создания новых. DEUR устраняет эту нелогичность: электроды извлекаются и помещаются в контейнер, заполненный N,N’-диметилимидазолидиноном, который эффективно удаляет избыточный слой SEI.
В результате на электродах остается тонкий слой фторида лития, который стабилизирует электрод и замедляет дальнейший рост межфазной границы. Анализ с использованием программного обеспечения Аргоннской лаборатории показал, что DEUR снижает затраты на производство ячеек на 56 % и уменьшает выбросы и потребление воды.
После второго цикла регенерации батарея сохраняет около 90 % своей исходной емкости. Исследователи планируют адаптировать метод к другим формам деградации, таким как потеря лития. Команда также намерена адаптировать технологию для промышленных батарей и крупных литий-ионных систем.
