Ученые из Корнелльского университета нашли способ вернуть старым литий-ионным батареям почти полную работоспособность — и делают это не в лабораторных пробирках, а практически в готовом к масштабированию формате. Новый электрохимический метод, получивший название DEER, восстанавливает до 95 процентов исходной емкости, а затраты на производство таких «вторичных» ячеек оказываются на 56 процентов ниже, чем при создании новых. При этом экологический след заметно уменьшается: меньше выбросов, меньше воды уходит на процесс.
Суть проблемы знакома всем, кто пользовался смартфоном или электромобилем пару лет: со временем на электродах растет слой SEI — твердая электролитная межфазная граница. Он нужен для стабильной работы, но с каждым циклом зарядки утолщается, повышает внутреннее сопротивление и крадет емкость. При этом сами электроды — с литием, кобальтом, марганцем, никелем — остаются структурно целыми. Традиционная переработка всё равно отправляет их под молоток: измельчают, выпарят металлы, собирают заново. DEER же поступает иначе: электроды просто извлекают и помещают в раствор 1,3-диметил-2-имидазолидинона. Он аккуратно сдирает наросший слой SEI, оставляя на поверхности тонкую пленку фторида лития. Она работает как защитный барьер: стабилизирует электрод и не дает межфазной границе расти дальше.
Анализ, проведенный с помощью программного комплекса Аргоннской национальной лаборатории, подтвердил: метод не только дешевле, но и чище. После второго цикла регенерации батарея всё еще держит около 90 процентов от заводской емкости. Команда исследователей уже смотрит шире: хотят адаптировать технологию под другие виды деградации — например, потерю активного лития — и прокатить её на промышленных аккумуляторах и крупных энергохранилищах.
