Ученые разработали способ трансформации LFP-батарей в более эффективные LMFP

LMFP более энергоемкие в сравнении с LFP

Наука и космос019:18

Исследователи из Калифорнийского университета в Сан-Диего разработали оригинальный метод переработки литий-железо-фосфатных (LFP) аккумуляторов, который не просто возвращает материалы в цикл, но и фактически «улучшаeт» их. Вместо восстановления старых батарей в их первоначальном виде, они преобразуются в более энергоёмкие литий-марганец-железо-фосфатные (LMFP) элементы.

В традиционном процессе переработки аккумуляторы обычно разбираются на отдельные химические компоненты, после чего сырьё повторно используется в производстве. Новый подход отличается: исследователи сохраняют катодный материал почти в готовом состоянии и занимаются его химической «доработкой». 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 основных технических задач стало равномерное внедрение марганца в материал. Для решения этой проблемы учёные сначала создают промежуточное соединение — литий-марганец-фосфат (LMP), а затем преобразуют его в однородную LMFP-структуру. Кроме того, частицы покрываются тонким слоем углерода, который улучшает проводимость и повышает устойчивость к многократным циклам зарядки и разрядки.

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

Технология уже была протестирована на батареях различных производителей. В ходе экспериментов полученный материал продемонстрировал более высокую энергоёмкость по сравнению с исходными LFP-катодами и подтвердил свою работоспособность как в лабораторных образцах, так и в аккумуляторах, близких к тем, что применяются в электромобилях.

DexterИсточники:Interesting EngineeringНаука и космос0Наука19:18