Исследователи научились восстанавливать литиевые аккумуляторы почти до заводского состояния

Сотрудники Корнелльского университета разработали технологию Direct Electrode-to-Electrode Regeneration (DEER), которая позволяет возвращать литий-ионным аккумуляторам до 95% их первоначальной ёмкости. В отличие от традиционных процессов, новый метод не требует измельчения батарей и сложной химической переработки, что делает процедуру значительно дешевле и экологичнее.

По мере использования внутри аккумуляторов образуется всё более толстый слой так называемой твёрдой электролитной интерфазы (SEI). Изначально он необходим для нормальной работы элемента, однако по мере увеличения толщины начинает мешать прохождению тока, повышает внутреннее сопротивление и снижает ёмкость. Именно из-за этого большинство аккумуляторов электромобилей отправляются на полную замену, хотя сами электроды остаются пригодными для дальнейшей эксплуатации.


Технология DEER предлагает иной подход. Вместо переработки батареи в порошок электроды извлекаются целиком и помещаются в специальную электрохимическую ванну, которая удаляет избыточный слой SEI. После этого электроды можно повторно использовать при сборке нового аккумулятора. При этом на их поверхности остаётся тонкий слой фторида лития, который дополнительно защищает материал и замедляет его дальнейший износ.


Испытания показали, что восстановленные аккумуляторы возвращают до 95% исходной ёмкости, а после повторной процедуры сохраняют около 90% своих первоначальных характеристик. По расчётам авторов разработки, внедрение DEER способно снизить стоимость восстановления аккумуляторов на 56%, одновременно уменьшив потребление воды и объём вредных выбросов по сравнению с существующими методами переработки.

Теперь исследователи работают над тем, чтобы технология могла компенсировать не только последствия образования SEI, но и другие виды деградации литий-ионных батарей.