Sviluppato un processo per consentire il riciclo diretto del litio ossido di cobalto degradato in nuovi materiali catodici ad alta densità di energia
Nuove batterie al litio, la strada per l’economia circolare
(Rinnovabili.it) – Tra le batterie a ioni di litio quelle con catodo in litio-ossido di cobalto (LiCoO2) rappresentano una delle tecnologie più diffuse nell’elettronica di consumo. Grazie alla loro elevata energia specifica le ricaricabili litio-cobalto offrono una soluzione d’alimentazione popolare per telefoni cellulari, laptop e fotocamere digitali. Così popolare da porre un problema non trascurabile: cosa fare quando questi dispositivi raggiungono il fine vita? A rispondere è oggi un gruppo di scienziati ideatori di una nuova strategia per riciclare i catodi in LiCoO2 degradati in nuove batterie al litio ad alte prestazioni. Nello studio pubblicato su Advanced Energy Materials (testo in inglese) il team, guidato dal Prof. Zhang Yunxia dell’Istituto Hefei di Scienze Fisiche dell’Accademia Cinese delle Scienze, spiega come la sinterizzazione in fase solida possa consentire la conversione diretta litio ossido di cobalto in materiali catodici ad elevata densità di energia.
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Il ruolo della sinterizzazione
Nella pratica gli scienziati hanno ridotto in polvere i vecchi catodi e versato quest’ultima in uno stampo. Quindi l’hanno riscaldata ad alta temperatura ma al di sotto del suo punto di fusione. Il processo lega le polveri densificando il materiale allo stato solido. In questo modo è possibile rigenerare gli elettrodi degradati in nuovi materiali catodici. E il team ha scoperto di riuscire anche a migliorarne la stabilità. “È come prendere tre piccioni con una fava”, ha affermato il Prof. Zhang, spiegando che la strategia porta simultaneamente all’integrazione di litio, al rivestimento Li2SO4 e al doping del Manganese nei siti Cobalto.
Il catodo riciclato non solo ha mostrato un’elevata capacità di scarica specifica di 188,2 mAh/g a 0,2 C, ma ha anche fornito prestazioni di ciclo superiori con il 92,5% della capacità iniziale dopo 100 cicli a 0,5 C.Secondo i ricercatori diversi materiali catodici litio-ossido di cobalto utilizzati da differenti produttori o con diversi rapporti molari Li/Co potrebbero essere efficacemente trasformati in nuove batterie al litio ad alte prestazioni.
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