Revoluce v recyklaci baterií: Mikrovlny přemění 95 % katod z elektromobilů na nové materiály za 2 hodiny

Miliony baterií z elektromobilů dosluhují a často končí na skládkách. Obsahují drahé a vzácné kovy jako lithium a kobalt, přičemž kobalt je kritický materiál s nestabilním dodavatelským řetězcem, jelikož 70 % světové produkce pochází z Demokratické republiky Kongo.

Miliony baterií z elektromobilů dosluhují a často končí na skládkách. Obsahují drahé a vzácné kovy jako lithium a kobalt, přičemž kobalt je kritický materiál s nestabilním dodavatelským řetězcem, jelikož 70 % světové produkce pochází z Demokratické republiky Kongo. Vědci ze Sandia National Laboratories v USA vyvinuli inovativní metodu, která využívá mikrovlnnou technologii k recyklaci katod těchto baterií.

Tato mikrovlnná metoda dokáže přeměnit starý prášek oxidu lithia a kobaltu na nanovrstvy. Zatímco standardní postupy trvají až sedm dní vysokoteplotního pečení, nová technika zkracuje celý proces na pouhé dvě hodiny. Navíc je neuvěřitelně účinná – zatímco předchozí laboratorní pokusy dosahovaly maximálně 60% výtěžnosti, metoda Sandia úspěšně konvertuje 95 % výchozího materiálu.

Klíčem je nastavitelný mikrovlnný reaktor a velký kladně nabitý chemický ion. Mikrovlny jsou známé nerovnoměrným ohřevem, což je zde však výhoda. Lokální teplotní špičky prudce roztrhají prášek katody na mikroskopické vrstvy zvané nanovrstvy. Flexibilita těchto ultratenkých nanovrstev umožňuje snadnou výměnu zestárlých kovových iontů, například nahrazení drahého kobaltu levnějším a výkonnějším niklem, aby se splnily moderní automobilové standardy. Metoda také automaticky opravuje mikroskopické vady a odstraňuje nečistoty nahromaděné během desetiletého používání, čímž eliminuje složité kroky standardní recyklace.

Získaný kobalt lze zachytit pomocí specializovaného molekulárního rámce a znovu použít, což umožňuje navrhnout dvě vylepšené, průmyslově připravené katody ze zbytků jedné vybité baterie. Oproti standardním recyklačním centrům, která fungují jako energeticky náročné vysoké pece, je proces Sandia chladný, levný a rychlý. Předběžné ekonomické modely naznačují, že tato technika by mohla zvýšit zisky z recyklace baterií o výrazných 30 % ve srovnání se standardními komerčními metodami. Tým již podal dva patenty a jedná s 80 průmyslovými lídry, aby technologii připravil pro komerční trh.