Решение позволит снизить затраты на промышленное производство электронной техники и повысить безопасность окружающей среды.
Ученые химико-технологического кластера научного дивизиона Росатома разработали экономически эффективную технологию по извлечению карбоната лития, сульфата кобальта и никеля из отработанных литийионных аккумуляторов и на созданной опытной установке получили партию товарной продукции батарейного качества. Полученные технологические решения готовы к внедрению в промышленном масштабе.
Новая технология позволит оптимизировать затраты на производство электронной техники с использованием литийионных батарей (например, электромобилей) и повысить безопасность окружающей среды.
Практическую значимость полученной технологии прокомментировал заместитель директора по науке и инновациям АО «Гиредмет» Константин Ивановских:
«С увеличением доли литийионных батарей на рынке вторичных аккумуляторов и их применения в электромобилях, утилизация отработанных источников тока стала насущной задачей. Количество отработанных литийионных аккумуляторов постоянно растет. Ожидается, что к 2030 году ежегодная генерация электроэнергии посредствам литийионных аккумуляторов в мире достигнет 3,5 тераватт-час, превысив нынешний уровень более чем в 3 раза. С учетом активного развития в России электротранспорта, данная проблема вскоре станет весьма острой и для нашей страны. Помимо экологического аспекта, переработка литийионных аккумуляторов открывает уникальные возможности для бизнеса по выделению ценных металлов. Путем гидрометаллургической переработки можно извлечь коммерчески ценные металлы, запасы которых ограничены в мире, например, кобальт, никель, литий».
В рамках НИОКР специалисты химико-технологического кластера разработали технологию получения карбоната лития и подтвердили в лаборатории ее эффективность: чистота химического материала составила 99,5%, что соответствует современным аккумуляторам. Более сложной задачей стало получение высокочистых кобальта и никеля из растворов отработанных литийионных аккумуляторов. Для отработки технологии ученые собрали и ввели в эксплуатацию специальное экстракционное оборудование, содержащее 88 ступеней очистки металлов. На нем специалисты смогли получить образцы нужных особо чистых солей цветных металлов. Характеристики продуктов полностью соответствуют рыночным требованиям.
По словам начальника лаборатории ХТК Ольги Юрасовой, аппаратурное оснащение технологической лаборатории также позволяет проводить научные исследования по извлечению и разделению близких по свойствам элементов в интересах внешних заказчиков.
«Мы добились отличного результата при извлечении, разделении и очистке ценных цветных и редких металлов из отработанных литийионных аккумуляторов и не исключаем ещё более впечатляющих результатов по разделению и глубокой очистке близких по свойствам элементов в будущих работах», – добавила она.
Ученые работали над проектом в рамках Единого отраслевого тематического плана (ЕОТП) Госкорпорации «Росатом». Это общий свод НИОКР, ориентированный на разработку приоритетных направлений научно-технологического развития Росатома. В рамках ЕОТП выполняется большинство научных исследований и разработок: от ядерной энергетики до ядерной медицины. Оператором ЕОТП выступает Частное учреждение по обеспечению научного развития атомной отрасли «Наука и инновации».
***
Присоединяйтесь к команде научного блока Росатома, актуальные вакансии – на карьерном портале.
Подписывайтесь на канал и следите за новостями науки.