Uzun Süre Dayanıklı Geri Dönüştürülmüş Yeni Lityum İyon Piller
Fotoğraf: Önümüzdeki yıllarda eğer geri dönüşüm olmazsa, akıllı telefonlar ve diğer cihazlar için gerekli olan lityum iyon pillerinin üretiminde kaynaklar hızla tükenebilir.
Kanıtlanmış performans gücü, pil üreticilerinin yeniden kullanılan malzemelere olan güvenini artırabilir.
Bu konu üzerine yapılan bir araştırmada, geri dönüştürülmüş katotlara sahip lityum iyon pillerin, bozulmamış malzemelerden yapılmış katotlara sahip pillerden daha iyi bir performans ve binlerce kez ek şarj döngüsünü sürdürebileceğini görülmüştür.
Akıllı telefonlardan elektrikli araçlara kadar cihazlara güç sağlayan bu pillere yönelik artan talep, dünyanın kobalt gibi bazı önemli bileşenlerin tedarikini geride bırakabilir. (SN: 5/7/19). Geri dönüşümü hızlandırmak, potansiyel bir kıtlığın önlenmesine yardımcı olabilir. Ancak bazı üreticiler, geri dönüştürülmüş malzemelerdeki kirliliklerin pil performansının düşmesine neden olabileceğinden dolayı oldukça endişeli.
Massachusetts’teki Worcester Politeknik Enstitüsü’nde malzeme bilimcisi olan Yan Wang, “Çalışmamıza dayanarak, geri dönüştürülmüş malzemeler işlenmemiş malzemeler kadar iyi veya hatta onlardan daha iyi performans gösterebilir” diyor.
Wang ve meslektaşları, parçalanmış ve bitmiş pilleri kullanarak elektrotları çıkardıktan sonra bu pil parçalarındaki metalleri asidik bir çözelti içinde çözdüler. Ekip, çözeltinin pH’ını ayarlayarak demir ve bakır gibi yabancı maddeleri ayrıştırarak üç ana metalin yüzde 90’ından fazlasını geri kazandı: nikel, manganez ve kobalt. Geri kazanılan metaller, ekibin katot malzemesinin temelini oluşturdu.
Pillerin tekrar kullanılmasından ve yeniden şarj edilmesinden sonra enerji depolamasındaki kapasitelerini ne kadar iyi koruduklarını gösteren testlerde, geri dönüştürülmüş katotlu piller için aynı bileşime sahip yepyeni ticari malzemelerle yapılmış pillerden daha iyi performans gösterdiği gözlendi. Geri dönüştürülmüş katotlu pillerin ilk kapasitelerinin yüzde 30’unu kaybetmesi 11.600 şarj döngüsü aldı. Ekip, 15 Ekim’de Joule’de bildirdiğine göre, bu, yeni katotlu piller için önemli 7.600 döngüden yaklaşık yüzde 50 daha iyi. Wang, bu durumdaki binlerce ekstra döngünün yıllarca daha iyi bir pil performansına dönüşebileceğini söylüyor.
Kaynak: sciencenews.org
