Litio-ioizko bateriak birziklatzeko metodo jasangarriagoa garatu dute

2020/11/12 Agirre Ruiz de Arkaute, Aitziber - Elhuyar Zientzia Iturria: Elhuyar aldizkaria

Erabilitako bateria kaltetua (ezkerrean) eta metodo berriarekin berregituratutako bateria (eskuinean), ekortze-mikroskopio elektronikoan ikusita. Arg. Panpan Xu

Kaliforniako Unibertsitateko nanoingeniariek litio-ioizko bateriak birziklatzeko metodo merkea eta eraginkorra garatu dute. Batez ere, burdin-litio fosfatoaz (LiFePO4 ) sortutako katodoak birziklatzeko da eraginkorra. Bateria horiek kobaltoa edo nikela erabiltzen duten beste litio-ioizko bateriak baino merkeagoak, seguruagoak eta iraunkorragoak dira. Abantaila horiek direla eta, maiz erabiltzen dira erreminta elektrikoetan, ibilgailu elektrikoetan zein sare elektrikoetan. Arazoa da ekonomikoki garestia dela bateria horiek birziklatzea. Plastikoen dilema bera sortzen dute: sortzeko merkeak dira, baina birziklatzeko garesti. Oraingoan, lortu dute merketzea.

Metodo berriak tenperatura baxuan (60-80 º C) eta giro-presioan egiten du lan; beraz, orain arteko metodoek baino % 80-90 energia gutxiago kontsumitzen du. Erabiltzen diren produktu kimikoak ere ez dira toxikoak: litio-gatza, nitrogenoa, ura eta azido zitrikoa erabiltzen ditu. Ondorioz, ez da segurtasun-neurri berezirik hartu behar.

Metodoa garatzeko, ordurako energia biltegiratzeko gaitasuna erdira murriztua zuten bateria komertzialak erabili dituzte. Zeldak askatu, katodo-hautsak jaso, katodo-hautsak litio-gatzaz eta azido zitrikoaz tratatu, eta bateria berriak egiteko erabili dituzte, berriz ere. Katodo berriak probatuta, ikusi dute berreskuratu egin dutela jatorrian zuten egitura eta jardun elektrokimikoa.

Izan ere, erabili ahala, baterietako katodoek bi aldaketa nagusi jasaten dituzte: batetik, litio-ioiak galtzen doaz eta, bestetik, burdin eta litiozko ioiak lekuz aldatzen dira kristal-egituran. Bateriak lehengoratzeko, litio-ioiez hornitu eta burdin eta litiozko ioiak beren tokietara itzultzea lortu behar da. Horretarako, litio-gatza eta azido zitrikoa duen disoluzio batean sartu dituzte katodoak. Azido zitrikoak erreduktore gisa jokatzen du: elektroiak transferitzen dizkie burdin-ioiei, karga positibo gutxiago izanez. Horrek gutxitu egiten ditu ioien arteko aldarapen-indarrak eta, hala, burdin-ioiak kristal-egituran jatorrizko tokietara itzul daitezke. Gainera, litio-ioiak zirkulazioan jartzen dira berriz ere.

Ikertzaileek adierazi dute bateriak birziklatzeko modu eraginkorra dela, baina onartu dute, industrian ezarri aurretik, bateriak kopuru handietan bildu, garraiatu eta manipulatzeko modua bilatu beharko dela.

Gai honi buruzko eduki gehiago

Elhuyarrek garatutako teknologia