Анодите, како составен дел на литиум-јонските батерии може да станат извор за важна суровина неопходна за производство на графен, кој потоа може да се користи во производството на батерии за електрични возила, и зголемување на автономијата до три пати

Истражувачки тим од Универзитетот во Вирџинаија, САД, одмислил процес за конверзија на анодите од литиум-јонските батерии во графен и графен оксид, кој потоа би можел да биде повторно употребен за други цели. Една од примените може да биде користење на истиот како компонента во батериските единици, кои ќе донесат тројно поголема автономија на електричните автомобили. Примената на овој процес во индустриски услови, исто така, ќе овозможи употреба на уште еден, многу силен аргумент во корист на рециклирањето на употребените батерии.

Како дел од проширувањето на пазарот за литиум-јонски батерии, бројот на не-рециклирани, искористени батерии кои завршуваат со отпад низ целиот свет се зголемуваат секоја година. Оваа практика носи голема загуба, и претставува отпад, во прилог да се придонесе за опасно загадување на почвата како резултат на присуството на токсични хемиски компоненти, како и не-degradable материјали.

Во моментов, само околу 1% од литиум-јонска батерија може да се рециклира на крајот на нивниот животен циклус во електрични возила, и е сè повеќе и повеќе итна потреба од воведување на ефективно рециклирање интензивна.

Графенот е композитен материјал, чист јаглерод поотпорен од челикот, со густина слична на јаглеродните влакна, со пет пати помала специфична тежина во споредба со алуминиумот. Една од главните карактеристики на овој материјал е на топлинската и електрична спроводливост, што го прави многу погоден за употреба во автомобилската индустрија.

Графенот може да се користи и за високонапонски батерии со зголемен капацитет на 650 Wh/kg. Со зголемување на тежината и волуменот, може да се постигне три пати поголема автономија кај електричните автомобили. Тоа што ја ограничува употребата на овој материјал се однесува на фактот дека се добива во лабораториски услови што го прави многу скап за производство, а згора на се е доста нестабилен.

Стратегијата кој истовремено може да ги реши и двата проблеми, како оној кој се однесува на заштита на природата по однос на рециклирање на искористените батерии, така и екстракција на графитот, е всушност извлекување на графитен прав директно од анодите на батериите кои се на крајот од својот животен век.

Овој процес прикажува неправилна експанзија поради интеракцијата на литиумските јони во јаглеродот од анодата, за време на полнење и празнење на батериите, што може да се смета за трансформација на јаглеродот, што пак ги слабее Ван дер Валсовите врски, кои се сили со кои молекулите се привлечени или отфрлени. Овие врски се различни од молекуларните, кои овозможуваат физичко и хемиско раздвојување на јаглеродните слоеви кои се всушност е основна структурна компонента на графитот.

Графен оксидот, обезбеден од јаглеродот во анодите, покажува исклучителна хомогеност и електрохемиски можности. Производството на графен на опишаниот начин може да ја зголеми продуктивноста за цњли 83,7% во споредба со другите методи.

Loading...