Ученые преобразуют LFP-батареи в более эффективные LMFP для будущего энергетики

LMFP более энергоемкие в сравнении с LFP

Наука и космос015 минут назад

Исследователи из Калифорнийского университета в Сан-Диего создали инновационный метод переработки литий-железо-фосфатных (LFP) аккумуляторов, который не просто возвращает материалы в цикл, но фактически «улучшает» их. Вместо восстановления старых батарей в их первоначальном виде, их преобразуют в более энергоемкие литий-марганец-железо-фосфатные (LMFP) элементы.

В традиционной переработке аккумуляторы обычно разбираются на отдельные химические компоненты, после чего сырьё снова используется в производстве. Новый подход отличается: ученые сохраняют катодный материал практически в готовом состоянии и осуществляют его химическую «доработку». В него добавляют литий, марганец и фосфаты, постепенно формируя структуру LMFP-катода, который способен хранить больше энергии, сохраняя при этом ключевые преимущества LFP — безопасность, долговечность и низкую стоимость.

Одной из главных технических проблем стала равномерная интеграция марганца в материал. Для решения этой задачи ученые сначала получают промежуточное соединение — литий-марганец-фосфат (LMP), а затем преобразуют его в однородную структуру LMFP. Кроме того, частицы покрываются тонким слоем углерода, что улучшает проводимость и повышает устойчивость к многократным циклам зарядки и разрядки.

По словам исследователей, такой подход позволяет избежать энергоемких процессов, таких как плавка и агрессивная химическая переработка, которые широко применяются в настоящее время. Это потенциально снижает затраты энергии, уменьшает количество отходов и делает переработку аккумуляторов более экономически выгодной.

Технология уже была протестирована на батареях различных производителей. В экспериментах полученный материал продемонстрировал более высокую энергоемкость по сравнению с исходными LFP-катодами и подтвердил свою работоспособность как в лабораторных образцах, так и в аккумуляторах, похожих на те, что используются в электромобилях.

DexterИсточники:Interesting EngineeringНаука и космос0Наука15 минут назад