Các nhà nghiên cứu đã phát triển một phương pháp tái chế có thể thu hồi 100% nhôm và 98% lithi trong pin xe điện.
Các nhà nghiên cứu Thụy Điển cho biết họ đã phát triển một phương pháp mới, hiệu quả hơn để tái chế pin xe điện.
“Vì phương pháp này có thể được mở rộng quy mô, chúng tôi hy vọng rằng nó sẽ được sử dụng trong công nghiệp trong những năm tới”, trưởng nhóm nghiên cứu Martina Petranikova cho biết.
Trong phương pháp luyện kim thủy truyền thống, tất cả các kim loại trong pin xe điện đều được hòa tan trong axit vô cơ.
Các "tạp chất" như nhôm và đồng sau đó được loại bỏ và các kim loại quý như coban, niken, mangan và liti được thu hồi.
Mặc dù lượng nhôm và đồng còn sót lại nhỏ, nhưng quá trình này đòi hỏi nhiều bước tinh chế, và mỗi bước trong quy trình đều có thể dẫn đến mất mát lithium.
Các nhà nghiên cứu tại Đại học Công nghệ Chalmers của Thụy Điển đã phát triển một phương pháp tái chế có thể thu hồi 100% nhôm và 98% lithium trong pin xe điện.
Quá trình này bao gồm việc thay đổi trình tự các công đoạn hiện tại và chủ yếu là xử lý lithium và nhôm.
Đồng thời, tổn thất các nguyên liệu thô quý giá như niken, coban và mangan cũng được giảm thiểu tối đa.
“Cho đến nay, chưa ai tìm ra được điều kiện thích hợp để sử dụng axit oxalic để tách một lượng lớn lithi đồng thời loại bỏ hoàn toàn nhôm,” Leah Rouquette, nghiên cứu sinh tại Khoa Hóa học và Kỹ thuật Hóa học thuộc Đại học Công nghệ Chalmers, cho biết.
“Vì tất cả các loại pin đều chứa nhôm, chúng ta cần phải loại bỏ nó mà không làm mất đi các kim loại khác.”
Trong phòng thí nghiệm tái chế pin của họ, Rouquette và trưởng nhóm nghiên cứu Petranikova đã đặt những cục pin ô tô đã qua sử dụng và các thành phần nghiền nhỏ bên trong chúng vào trong tủ hút khí.
Bột đen xay mịn được hòa tan trong một chất lỏng hữu cơ trong suốt gọi là axit oxalic, một thành phần thân thiện với môi trường hơn được tìm thấy trong các loại cây như đại hoàng và rau bina.
Cho bột và chất lỏng vào một thiết bị tương tự như máy xay sinh tố trong nhà bếp. Tại đây, nhôm và lithi trong pin sẽ được hòa tan trong axit oxalic, để lại các kim loại còn lại ở dạng rắn.
Bước cuối cùng trong quy trình là tách các kim loại này để chiết xuất lithi, sau đó có thể được sử dụng để chế tạo pin mới.
“Vì các kim loại này có tính chất rất khác nhau, chúng tôi không nghĩ việc tách chúng ra sẽ khó khăn. Phương pháp của chúng tôi là một cách mới đầy hứa hẹn để tái chế pin và chắc chắn đáng để nghiên cứu thêm,” Rouquette nói.
Nhóm nghiên cứu của Petranikova đã dành nhiều năm tiến hành nghiên cứu tiên tiến về tái chế kim loại trong pin lithium-ion.
Ông tham gia vào nhiều dự án hợp tác với các công ty hoạt động trong lĩnh vực tái chế pin xe điện. Tập đoàn này là đối tác trong các dự án nghiên cứu và phát triển lớn, và các thương hiệu của tập đoàn bao gồm Volvo và Northvolt.