¿Se pueden reciclar las baterías de litio?

Sí.

Desde su comercialización a principios de los años 90, las baterías de iones de litio se han utilizado cada vez más. Hoy en día, las baterías de iones de litio están en casi todas partes, desde computadoras portátiles y teléfonos móviles hasta vehículos eléctricos y dispositivos de almacenamiento de energía. Posteriormente, el número de baterías de iones de litio desechadas ha aumentado a un ritmo alarmante.

Las investigaciones predicen que para 2030, el número de baterías de iones de litio desechadas en todo el mundo alcanzará más de 11 millones de toneladas. En la actualidad, la tasa de reciclaje de baterías de iones de litio usadas en Estados Unidos es inferior al 5%. Si este problema no se puede resolver eficazmente, tendrá un impacto negativo tanto en la salud de las personas como en el entorno ecológico natural.

Esta vez, el Departamento de Energía de EE. UU. estableció un centro de investigación y desarrollo de reciclaje de baterías en el Laboratorio Nacional Argonne, con el objetivo de desarrollar un proceso de reciclaje rentable para recuperar la mayor cantidad de litio y litio de las baterías de iones de litio usadas. materiales valiosos como el cobalto.

El Premio al Reciclaje de Baterías de Iones de Litio se lanza para alentar a las empresas estadounidenses a encontrar soluciones innovadoras para la recolección, almacenamiento, transporte y reciclaje final de baterías de iones de litio usadas. El Departamento de Energía proporcionará un total de $5,5 millones en financiación de subvenciones.

Información ampliada:

Después de que la celda de la batería de litio se sobrecargue a un voltaje superior a 4,2 V, comenzará a producir efectos secundarios. Cuanto mayor sea el voltaje de sobrecarga, mayor será el riesgo. Después de que el voltaje de la celda de la batería de litio es superior a 4,2 V, la cantidad de átomos de litio que quedan en el material del electrodo positivo es menos de la mitad. En este momento, las celdas de memoria a menudo colapsan, lo que provoca una disminución permanente en la capacidad de la batería. Si la carga continúa, dado que el compartimento de almacenamiento del electrodo negativo se ha llenado con átomos de litio, el metal de litio posterior se acumulará en la superficie del material del electrodo negativo.

A estos átomos de litio les crecerán dendritas desde la superficie del electrodo negativo en la dirección de los iones de litio. Estos cristales de metal litio pasarán a través del papel separador y provocarán un cortocircuito en los electrodos positivo y negativo. A veces, la batería explota antes de que se produzca un cortocircuito. Esto se debe a que durante el proceso de sobrecarga, el electrolito y otros materiales se agrietarán y producirán gas, lo que provocará que la carcasa de la batería o la válvula de presión se hinchen y se rompan, permitiendo que el oxígeno entre y reaccione con el litio. Los átomos se acumulan en la superficie del electrodo negativo y luego explotan.

Por lo tanto, al cargar baterías de litio, se debe establecer el límite superior de voltaje para que se puedan tener en cuenta al mismo tiempo la vida útil, la capacidad y la seguridad de la batería. El límite superior ideal de voltaje de carga es 4,2 V. Las baterías de litio también deben tener un límite de voltaje más bajo al descargarse. Cuando el voltaje de la celda es inferior a 2,4 V, algunos materiales comenzarán a destruirse. Y como la batería se autodescarga, cuanto más tiempo esté almacenada, menor será el voltaje.

Por lo tanto, lo mejor es no detenerse en 2,4V al descargar. Durante el período en que una batería de litio se descarga de 3,0 V a 2,4 V, la energía liberada sólo representa aproximadamente el 3% de la capacidad de la batería. Por lo tanto, 3,0 V es un voltaje de corte de descarga ideal. Durante la carga y descarga, además de la limitación de voltaje, también es necesaria la limitación de corriente. Cuando la corriente es demasiado grande, los iones de litio no tienen tiempo de ingresar al lugar de almacenamiento y se acumularán en la superficie del material.

People's Daily Online-Las baterías de litio desechadas se han convertido en una de las principales preocupaciones del Departamento de Energía de EE. UU.