O echipă de cercetători din China a găsit o modalitate prin care bateriile uzate de telefon mobil și lignina rezultată din industria hârtiei pot fi transformate într-un material performant pentru baterii sodiu-ion.
Urmărește cele mai noi producții video TechRider.ro
- articolul continuă mai jos -
Este o soluție prezentată drept sustenabilă, eficientă și cu potențial de reducere a costurilor, într-un context în care cererea pentru tehnologii de stocare a energiei crește accelerat.
Potrivit InterestingEngineering, proiectul aparține cercetătorilor de la Shenyang Agricultural University și este, practic, un exemplu de economie circulară aplicată.
În loc ca bateriile vechi să ajungă la groapa de gunoi sau să fie incinerate, acestea sunt reutilizate pentru a crea un material avansat pentru electrozi.
„Bateriile sodiu-ion sunt atractive deoarece sodiul este abundent, ieftin și prietenos cu mediul”, au explicat cercetătorii. „Cu toate acestea, dezvoltarea unor materiale eficiente pentru electrozi rămâne o provocare majoră. Munca noastră arată că resursele reziduale pot oferi o soluție.”
Cu alte cuvinte, deși sodiul este mai accesibil decât litiul, eficiența materialelor utilizate în electrozi a fost până acum un obstacol tehnologic.
Cum sunt transformate deșeurile în material pentru baterii
Procesul folosit este sinteza hidrotermală. Prin această metodă sunt extrase metale-cheie – nichelul și cobaltul – din bateriile vechi. Ulterior, acestea sunt combinate cu carbon obținut din lignină, un subprodus important al industriei hârtiei și al producției de biocombustibili.
Rezultatul este un compozit format din sulfuri de nichel-cobalt și carbon derivat din lignină, utilizat ca anod în baterii sodiu-ion.
Lignina acționează ca un strat protector de carbon, îmbunătățind conductivitatea electrică și stabilitatea electrodului. În paralel, sulfurile metalice recuperate furnizează siturile de reacție necesare pentru stocarea ionilor de sodiu. Structura materialului facilitează transportul eficient al ionilor și menține integritatea pe termen lung.
În testele de laborator, materialul a atins o capacitate inițială de descărcare de peste 1.000 mAh per gram. Iar performanța s-a menținut chiar și în condiții solicitante.
„Chiar și la densități ridicate ale curentului, materialul și-a păstrat o capacitate notabilă, demonstrând că poate susține procese rapide de încărcare și descărcare”, au precizat cercetătorii.
Aplicații posibile: vehicule electrice și stocare
Bateriile sodiu-ion sunt considerate o alternativă promițătoare pentru vehicule electrice, stocarea energiei și dispozitive portabile, în principal datorită costurilor mai reduse și disponibilității sodiului.
Noua metodă abordează simultan două probleme de mediu: gestionarea deșeurilor electronice și valorificarea ligninei industriale, adesea tratată ca reziduu.
„Am vrut să depășim reciclarea tradițională și să demonstrăm o reutilizare cu adevărat valoroasă a deșeurilor”, au subliniat autorii. „Prin transformarea bateriilor aruncate și a ligninei industriale în materiale energetice avansate, putem reduce costurile, conserva resursele și sprijini tehnologii mai curate.”
Deocamdată, performanțele sunt confirmate la nivel de laborator. Rămâne de văzut dacă tehnologia poate fi scalată industrial.
Dacă acest pas va fi făcut, metoda ar putea contribui la scăderea costurilor de producție și la accelerarea adoptării comerciale a bateriilor sodiu-ion, într-o piață globală tot mai interesată de soluții de stocare a energiei sustenabile.
