Focus Innovazioni
Questo articolo ha più di 3 anni
Batterie al litio riciclato ottengono le stesse performance delle batterie nuove
Un gruppo di ricerca della Aalto University sperimenta in laboratorio un metodo di riciclo alternativo
Il consumo di batterie sta aumentando progressivamente, dato il boom della produzione e degli acquisti di veicoli elettrici, smartphone e dispositivi portatili digitali, che acquistano sempre più importanza della nostra vita quotidiana. Da questa situazione deriva quindi la necessità di sviluppare e migliorare la tecnologia di accumulo dell’energia.
Dall’approvvigionamento dei materiali, alla produzione delle strutture e dei sistemi per lo storage, fino allo smaltimento e al riciclaggio di sostanze e materiali, oggi si fa sempre più attenzione al ciclo di vita delle batterie per l’accumulo energetico. In particolare ci si sta concentrando sulla questione della ricarica delle batterie al litio, cercando di sviluppare nuovi metodi più efficienti e meno costosi.
Un gruppo di ricerca della Aalto University, in Finlandia, ha svolto un lavoro in questo ambito, diffuso con l’articolo intitolato “The reuse of LiCoO2 electrodes collected from spent Li‐ion batteries after the electrochemical re‐lithiation of the electrode” pubblicato sul sito di Chemistry Europe, un'associazione di 16 società chimiche di diversi paesi europei che raccoglie riviste accademiche di alta qualità in ambito chimico.
Come è emerso dalle analisi, una delle cause principali del deterioramento della batteria è l’esaurimento del litio nel materiale degli elettrodi. I metodi tradizionali di riciclo del litio nelle batterie prevedono complessi procedimenti chimici per fondere e separare i metalli per poi recuperarli; si tratta di un procedimento tedioso, che richiede un grande sforzo energetico e che inoltre porta alla perdita di materiale durante il processo di lavorazione.
La ricerca della Aalto University ha elaborato un metodo di riciclaggio alternativo per diminuire il numero di passaggi necessari al processo di recupero dell’elettrodo positivo, che consente inoltre di utilizzare meno energia e offre la possibilità di riutilizzare i materiali riciclati. Attraverso questa particolare ricostruzione degli elettrodi agli ossidi di litio cobalto (LiCoO2) delle batterie esaurite, la struttura esistente viene mantenuta: se l’ossido di litio cobalto viene drogato con delle altre sostanze la sua struttura originale viene ripristinata e le sue capacità, una volta effettuato il confronto tra le prestazioni degli elettrodi normali con quelli trattati, tornano praticamente agli stessi livelli di quelle del litio “fresco” realizzato con nuovi materiali.
"Nel nostro precedente studio sull'invecchiamento delle batterie all'ossido di litio e cobalto, abbiamo notato che una delle cause principali del deterioramento della batteria è l'esaurimento del litio nel materiale dell'elettrodo. Le strutture possono comunque rimanere relativamente stabili, quindi volevamo vedere se possono essere riutilizzate", spiega la professoressa Tanja Kallio dell'Università di Aalto. “Riutilizzando le strutture delle batterie possiamo evitare gran parte del lavoro comune nel riciclaggio e potenzialmente risparmiare energia allo stesso tempo. Riteniamo che il metodo potrebbe aiutare le aziende che stanno sviluppando il riciclaggio industriali” afferma Kallio.
Il gruppo di ricerca della Aalto University ha eseguito questa sperimentazione in laboratorio e, sulla base degli ottimi risultati raggiunti, ora proverà ad applicarla ad altri prodotti che costituiscono le batterie, con l’obiettivo di arrivare alla produzione su larga scala.
Dall’approvvigionamento dei materiali, alla produzione delle strutture e dei sistemi per lo storage, fino allo smaltimento e al riciclaggio di sostanze e materiali, oggi si fa sempre più attenzione al ciclo di vita delle batterie per l’accumulo energetico. In particolare ci si sta concentrando sulla questione della ricarica delle batterie al litio, cercando di sviluppare nuovi metodi più efficienti e meno costosi.
Un gruppo di ricerca della Aalto University, in Finlandia, ha svolto un lavoro in questo ambito, diffuso con l’articolo intitolato “The reuse of LiCoO2 electrodes collected from spent Li‐ion batteries after the electrochemical re‐lithiation of the electrode” pubblicato sul sito di Chemistry Europe, un'associazione di 16 società chimiche di diversi paesi europei che raccoglie riviste accademiche di alta qualità in ambito chimico.
Come è emerso dalle analisi, una delle cause principali del deterioramento della batteria è l’esaurimento del litio nel materiale degli elettrodi. I metodi tradizionali di riciclo del litio nelle batterie prevedono complessi procedimenti chimici per fondere e separare i metalli per poi recuperarli; si tratta di un procedimento tedioso, che richiede un grande sforzo energetico e che inoltre porta alla perdita di materiale durante il processo di lavorazione.
La ricerca della Aalto University ha elaborato un metodo di riciclaggio alternativo per diminuire il numero di passaggi necessari al processo di recupero dell’elettrodo positivo, che consente inoltre di utilizzare meno energia e offre la possibilità di riutilizzare i materiali riciclati. Attraverso questa particolare ricostruzione degli elettrodi agli ossidi di litio cobalto (LiCoO2) delle batterie esaurite, la struttura esistente viene mantenuta: se l’ossido di litio cobalto viene drogato con delle altre sostanze la sua struttura originale viene ripristinata e le sue capacità, una volta effettuato il confronto tra le prestazioni degli elettrodi normali con quelli trattati, tornano praticamente agli stessi livelli di quelle del litio “fresco” realizzato con nuovi materiali.
"Nel nostro precedente studio sull'invecchiamento delle batterie all'ossido di litio e cobalto, abbiamo notato che una delle cause principali del deterioramento della batteria è l'esaurimento del litio nel materiale dell'elettrodo. Le strutture possono comunque rimanere relativamente stabili, quindi volevamo vedere se possono essere riutilizzate", spiega la professoressa Tanja Kallio dell'Università di Aalto. “Riutilizzando le strutture delle batterie possiamo evitare gran parte del lavoro comune nel riciclaggio e potenzialmente risparmiare energia allo stesso tempo. Riteniamo che il metodo potrebbe aiutare le aziende che stanno sviluppando il riciclaggio industriali” afferma Kallio.
Il gruppo di ricerca della Aalto University ha eseguito questa sperimentazione in laboratorio e, sulla base degli ottimi risultati raggiunti, ora proverà ad applicarla ad altri prodotti che costituiscono le batterie, con l’obiettivo di arrivare alla produzione su larga scala.
ExpoClima ADV
ExpoClima ADV
