Батареї з перероблених матеріалів – ефективніші, ніж добуті!

Зростаючий попит на електромобілі спричиняє потребу в сталому виробництві акумуляторних батарей. Перехід на екологічний транспорт має супроводжуватися раціональним використанням ресурсів, щоб уникнути надмірного виснаження природних покладів. Нове дослідження, проведене в Імперському коледжі Лондона на замовлення технологічної компанії Altilium, демонструє, що матеріали, отримані шляхом переробки акумуляторів електромобілів, можуть не тільки замінити видобуту сировину, а й перевершити її за ключовими характеристиками

Науковці вивчали катодно-активні матеріали (CAM), отримані з відпрацьованих батарей на переробному заводі Altilium ACT1 у Девоні. Виявилося, що вторинні матеріали сприяють збільшенню терміну служби акумуляторів, прискорюють процес заряджання та знижують вартість виробництва. У порівнянні з традиційними матеріалами, які добуваються в шахтах і проходять складну обробку, перероблені компоненти мають вищу якість і стабільнішу хімічну структуру

Чистіша сировина та покращена продуктивність

Одна з головних переваг перероблених матеріалів – їхня однорідність. Природні руди містять домішки та вимагають трудомісткого очищення, що впливає на якість кінцевого продукту. Натомість батарейні матеріали, отримані з вторинної сировини, вже мають стандартизований склад і мінімальний вміст забруднень. Завдяки цьому вони забезпечують більш довговічні акумулятори, які здатні витримувати велику кількість циклів заряджання-розряджання без значної деградації

Дослідники також змогли коригувати хімічний склад перероблених CAM, створюючи різні варіанти катодів – наприклад, з високим вмістом нікелю або без кобальту. Це відкриває можливості для розробки батарей з поліпшеними характеристиками, що відповідають конкретним запитам виробників електромобілів. Під час тестування вторинні матеріали продемонстрували високу хімічну та фізичну стійкість, що свідчить про їхню здатність забезпечувати стабільну роботу акумуляторів протягом тривалого часу

Зменшення витрат і вуглецевого сліду

Використання переробленої сировини також допомагає мінімізувати витрати та екологічні ризики, пов’язані з традиційним видобутком корисних копалин. Переробка дозволяє уникнути складних логістичних процесів, скоротити споживання енергії та знизити залежність від нестабільних постачань рідкісних металів. За словами співзасновника та операційного директора Altilium, доктора Крістіана Марстона, вторинні матеріали для акумуляторів не лише сприяють глобальним цілям сталого розвитку, але й забезпечують покращені технічні характеристики за нижчою вартістю, що робить їх проривним рішенням для електромобільної індустрії

Дослідження включало електрохімічні випробування батарейних комірок типу coin cell та pouch cell, створених із перероблених матеріалів. Результати порівнювали з комерційними аналогами, що використовуються в акумуляторах NMC 811 (літій-нікель-марганець-кобальт), які широко застосовуються в електромобілях. Технологія зараз проходить перевірку в Британському центрі індустріалізації акумуляторів (UKBIC), де виготовляються тестові батареї для подальшого аналізу та вдосконалення

Перспективи комерційного впровадження

Перевірка технології є ключовим етапом для її масштабного впровадження у виробництво електромобілів. Altilium нещодавно залучила інвестицію у розмірі 5 мільйонів доларів США від японської корпорації Marubeni для розвитку заводу з переробки акумуляторів у Тісайді. Планується, що після запуску підприємство зможе щороку переробляти відходи від 150 000 електромобілів

Результати дослідження підтверджують, що перероблені акумуляторні матеріали мають потенціал не лише для зниження вартості електромобілів, а й для підвищення їхньої продуктивності та екологічної ефективності. Враховуючи стрімке зростання попиту на електротранспорт, використання вторинної сировини стане важливим чинником сталого розвитку індустрії та зменшення впливу на довкілля