Científicos cambian las normas y logran reciclar la misma batería de litio dos veces y conservar el 90% de su capacidad sin destruir sus componentes
La propuesta podría reducir los costes de reciclaje en un 56%
Un baño puede rejuvenecer a una persona, pero también a las baterías de litio. Según publica New Atlas, un equipo de científicos de la Universidad de Cornell (Nueva York) ha desarrollado un baño electroquímico que restaura las baterías de litio gastadas a casi el 100% de su capacidad.
Tal y como reza la publicación, a diferencia de los métodos convencionales de reciclaje de baterías, que implican su destrucción física completa, seguida de procesos complejos e intensivos para extraer materiales críticos de fabricación, el nuevo método recicla directamente los electrodos de las baterías de iones de litio. Se trata de "una solución electroquímica".
En esta línea, los investigadores aseguran que el método puede restaurar las baterías en un 95% de su capacidad original. Además, ayudó a que duraran más. Además, según ellos, se podrían reducir los costes de reciclaje en un 56% y "ser más respetuosos con el medio ambiente".
¿Por qué se desgastan las baterías?
Según se publica en el medio de comunicación, a medida que las baterías de ion de litio envejecen, una capa llamada interfase de electrolitos sólidos (SEI), muy fina, crece gradualmente sobre los electrodos. No obstante, a lo largo de cientos o miles de ciclos de carga, se vuelve cada vez más grueso, aumentando la resistencia y reduciendo la capacidad de la batería.
Un proceso convencional "lejos de ser ideal"
Los procesos convencionales de reciclaje de materiales clave de baterías "están lejos de ser ideales", reza la publicación. En primer lugar, estos dispositivos se inspeccionan y descargan completamente. Además, como las baterías vienen como paquetes completos y no como celdas desnudas, se despojan cuidadosamente de todos los componentes y sistemas de soporte.
Las partículas resultantes se clasifican mediante diversas técnicas para eliminar piezas de plástico y metal, como aluminio, cobre y acero, dejando una sustancia negra y polvosa conocida como masa negra. Lo que sigue es la extracción final de los minerales críticos, que normalmente implica uno de dos procesos complejos e intensivos en energía: la pirometalurgia y la hidrometalurgia.
Tal como se explica, los procesos convencionales de reciclaje toman electrodos estructuralmente intactos, los pulverizan y pasan por varios complejos pasos de recuperación para extraer los materiales, que luego pueden utilizarse para fabricar más electrodos.
La propuesta de la Universidad de Cornell
Esas limitaciones son las que se pretenden abordar en la propuesta de los investigadores de la Universidad de Cornell (Nueva York). En el proceso, recogido en la revista Energy and Enviromental Science, denominado Regeneración Directa de Electrodo a Electrodo (DEER), en lugar de destrozar la batería gastada, los científicos la abren y retiran los electrodos intactos. Estos se conectan a continuación en un colector de corriente y se colocan en un baño que contiene 1,3-dimetil-2-imidazolidinona.
La solución disuelve la gruesa capa de SEI que causa, dejando electrodos renovados listos para colocarse en una batería nueva. Además, el proceso también deja una fina capa de fluoruro de litio que ayuda a estabilizar el electrodo y suprimir el crecimiento interfase.
"Los reparamos tal cual, sin triturarlos ni empolvarlos, y luego los volvemos a poner en una batería nueva", dice Vibha Kalra, cabeza del proyecto y profesora de Ingeniería Química en la misma universidad. "La disolución es básicamente lo que ayuda a que la batería recupere su capacidad. Muestra una recuperación del 95%. Así que estamos acortando enormemente el bucle de circularidad", termina en una entrevista con el medio de comunicación.
