Σύμφωνα με δημοσιεύματα ξένων μέσων ενημέρωσης, στο γερμανικό περιοδικό «Applied Chemistry» (Angewandte Chemie), Κινέζοι ερευνητές εισήγαγαν μια νέα μέθοδο ανάκτησης λιθίου από χρησιμοποιημένες μπαταρίες ιόντων λιθίου.
Η ανακύκλωση μπαταριών ιόντων λιθίου είναι ένα δύσκολο έργο και η διαδικασία ανάκτησης λιθίου υψηλής ποιότητας για επαναχρησιμοποίηση είναι πολύπλοκη και δαπανηρή. Ο στόχος των περισσότερων διαδικασιών ανακύκλωσης είναι η εξαγωγή λιθίου από την κάθοδο, όπου βρίσκεται το μεγαλύτερο μέρος του λιθίου όταν αποφορτίζεται η μπαταρία. Ωστόσο, αυτό το λίθιο κατακρημνίζεται με άλλα μέταλλα στην κάθοδο και είναι δύσκολο να διαχωριστεί.
Η εξαγωγή λιθίου από την άνοδο (η οποία αποτελείται κυρίως από γραφίτη) είναι σημαντικά πιο αποτελεσματική και μπορεί να πραγματοποιηθεί χωρίς προεκφόρτιση της μπαταρίας. Ωστόσο, λόγω της υψηλής αντιδραστικότητας, υπάρχει υψηλός κίνδυνος πυρκαγιάς και έκρηξης εάν το λίθιο στην άνοδο εκπλύνεται από ένα υδατικό διάλυμα ως συνήθως. Αυτές οι αντιδράσεις μπορούν να απελευθερώσουν μεγάλες ποσότητες ενέργειας και να παράγουν υδρογόνο.
Η ομάδα με επικεφαλής τους Yuguo Guo και Qinghai Meng στο Ινστιτούτο Χημικών Επιστημών της Κινεζικής Ακαδημίας Επιστημών (ICCAS) και στο Πανεπιστήμιο της Κινεζικής Ακαδημίας Επιστημών (UCAS) έχει τώρα αναπτύξει μια εναλλακτική μέθοδο που αποφεύγει αυτά τα προβλήματα. Αντί για νερό, οι ερευνητές χρησιμοποίησαν ένα μη πρωτονικό οργανικό διάλυμα για να ανακτήσουν το λίθιο από την άνοδο. Οι μη πρωτονικές ουσίες δεν μπορούν να απελευθερώσουν ιόντα υδρογόνου και επομένως δεν μπορούν να σχηματίσουν αέριο υδρογόνο.
Το διάλυμα αποτελείται από πολυκυκλικούς αρωματικούς υδρογονάνθρακες (PAHs) και αιθέρα ως διαλύτη. Ορισμένοι PAH μπορούν να απορροφήσουν θετικά φορτισμένα ιόντα λιθίου και ένα ηλεκτρόνιο από την άνοδο του γραφίτη. Υπό ήπιες συνθήκες, αυτή η αντίδραση οξειδοαναγωγής είναι ελεγχόμενη και πολύ αποτελεσματική. Χρησιμοποιώντας το πυρένιο PAH σε διμεθυλαιθέρα τετρααιθυλενογλυκόλης, το ενεργό λίθιο στην άνοδο μπορεί να διαλυθεί σχεδόν πλήρως.
Ένα άλλο πλεονέκτημα είναι ότι το προκύπτον διάλυμα λιθίου-PAH μπορεί να χρησιμοποιηθεί απευθείας ως αντιδραστήριο, π.χ. για την προσθήκη λιθίου σε μια νέα άνοδο κατά την προεπεξεργασία ή την αναγέννηση μιας χρησιμοποιημένης καθόδου. Το σύστημα PAH/διαλύτη μπορεί να προσαρμοστεί ώστε να βελτιστοποιηθεί για το υπό επεξεργασία υλικό .
Αυτή η αποτελεσματική και οικονομικά αποδοτική διαδικασία ανακύκλωσης όχι μόνο μειώνει τους κινδύνους για την ασφάλεια, αλλά βοηθά επίσης στην αποφυγή σπατάλης και ανοίγει νέες προοπτικές για βιώσιμη ανακύκλωση μπαταριών ιόντων λιθίου.
