Батареи из переработанных материалов – эффективнее, чем добытые!

Растущий спрос на электромобили вызывает потребность в устойчивом производстве аккумуляторных батарей. Переход на экологичный транспорт должен сопровождаться рациональным использованием ресурсов, чтобы избежать чрезмерного истощения природных залежей. Новое исследование, проведенное в Имперском колледже Лондона по заказу технологической компании Altilium, демонстрирует, что материалы, полученные путем переработки аккумуляторов электромобилей, могут не только заменить добытое сырье, но и превзойти его по ключевым характеристикам

Ученые изучали катодно-активные материалы (CAM), полученные из отработанных батарей на перерабатывающем заводе Altilium ACT1 в Девоне. Оказалось, что вторичные материалы способствуют увеличению срока службы аккумуляторов, ускоряют процесс зарядки и снижают стоимость производства. По сравнению с традиционными материалами, которые добываются в шахтах и проходят сложную обработку, переработанные компоненты имеют более высокое качество и более стабильную химическую структуру

Более чистое сырье и улучшенная производительность

Одно из главных преимуществ переработанных материалов – их однородность. Природные руды содержат примеси и требуют трудоемкой очистки, что влияет на качество конечного продукта. Зато батарейные материалы, полученные из вторичного сырья, уже имеют стандартизированный состав и минимальное содержание загрязнений. Благодаря этому они обеспечивают более долговечные аккумуляторы, которые способны выдерживать большое количество циклов зарядки-разрядки без значительной деградации

Исследователи также смогли корректировать химический состав переработанных CAM, создавая различные варианты катодов – например, с высоким содержанием никеля или без кобальта. Это открывает возможности для разработки батарей с улучшенными характеристиками, отвечающими конкретным запросам производителей электромобилей. В ходе тестирования вторичные материалы продемонстрировали высокую химическую и физическую стойкость, что свидетельствует об их способности обеспечивать стабильную работу аккумуляторов в течение длительного времени

Уменьшение затрат и углеродного следа

Использование переработанного сырья также помогает минимизировать затраты и экологические риски, связанные с традиционной добычей полезных ископаемых. Переработка позволяет избежать сложных логистических процессов, сократить потребление энергии и снизить зависимость от нестабильных поставок редких металлов. По словам соучредителя и операционного директора Altilium, доктора Кристиана Марстона, вторичные материалы для аккумуляторов не только способствуют глобальным целям устойчивого развития, но и обеспечивают улучшенные технические характеристики по более низкой стоимости, что делает их прорывным решением для электромобильной индустрии

Исследование включало электрохимические испытания батарейных ячеек типа coin cell и pouch cell, созданных из переработанных материалов. Результаты сравнивали с коммерческими аналогами, используемыми в аккумуляторах NMC 811 (литий-никель-марганец-кобальт), которые широко применяются в электромобилях. Технология сейчас проходит проверку в Британском центре индустриализации аккумуляторов (UKBIC), где изготавливаются тестовые батареи для дальнейшего анализа и совершенствования

Перспективы коммерческого внедрения

Проверка технологии является ключевым этапом для ее масштабного внедрения в производство электромобилей. Altilium недавно привлекла инвестицию в размере 5 миллионов долларов США от японской корпорации Marubeni для развития завода по переработке аккумуляторов в Тисайде. Планируется, что после запуска предприятие сможет ежегодно перерабатывать отходы от 150 000 электромобилей

Результаты исследования подтверждают, что переработанные аккумуляторные материалы имеют потенциал не только для снижения стоимости электромобилей, но и для повышения их производительности и экологической эффективности. Учитывая стремительный рост спроса на электротранспорт, использование вторичного сырья станет важным фактором устойчивого развития индустрии и уменьшения воздействия на окружающую среду