Ученые из Корнелльского университета представили технологию «прямой регенерации электродов» литий-ионных батарей, которая восстанавливает их ресурс до уровня 95 %. Это простой и дешевый способ в сравнении с другими видами переработки отслуживших свое батарей. Он не решит проблему их утилизации — как и дефицита новых батарей — но позволит смягчить экономические проблемы, вызванные нарушение привычных цепочек поставок материалов.
По мере перемещения ионов между электродами на них накапливается «грязь», которую называют твердоэлектролитным межфазным слоем. Общий объем вещества практически не меняется, но резко проседает пропускная способность электродов. И поэтому батарея теряет эффективность при снижении ресурса уже до 70-80 % – работать она еще может, но КПД уже оставляет желать лучшего.
Прежде такие отработанные электроды извлекали и измельчали для получения полезных химических элементов, а сами батареи уничтожались. Теперь же электроды можно погрузить в раствор 1,3-диметил-2-имидазолидина, который эффективно растворяет грязь. Это позволяет восстановить ресурс электродов и вернуть их обратно в батарею, чтобы в несколько раз продлить срок ее эксплуатации.
Пока что это экспериментальная технология и исследователи хотят изучить потенциал ее практического применения. В частности, как она повлияет на процесс необратимой потери лития, из-за чего батареи в конечном счете и утрачивают способность удерживать заряд — даже несмотря на чистку электродов.