Demostrar el rendimiento podría aumentar la confianza de los fabricantes de baterías en los materiales reutilizados.
Las baterías de iones de litio con cátodos reciclados pueden superar a las baterías con cátodos hechos de materiales prístinos, que duran miles de ciclos de carga adicionales, según un estudio.
La creciente demanda de estas baterías, que alimentan dispositivos desde teléfonos inteligentes hasta vehículos eléctricos, puede superar el suministro mundial de algunos ingredientes cruciales , como el cobalto.
Incrementar el reciclaje podría ayudar a evitar una posible escasez. Pero a algunos fabricantes les preocupa que las impurezas en los materiales reciclados puedan hacer que el rendimiento de la batería disminuya.
El reciclaje de las baterías de iones de litio gastadas desempeña un papel importante para aliviar la escasez de materias primas y los problemas ambientales. Sin embargo, los materiales reciclados se consideran inferiores a los materiales comerciales, lo que impide que la industria adopte materiales reciclados en baterías nuevas.
“Según nuestro estudio, los materiales reciclados pueden funcionar tan bien como, o incluso mejor, que los materiales vírgenes”, dice el científico de materiales Yan Wang del Instituto Politécnico de Worchester en Massachusetts.
¿ Cómo lo comprobaron?
Usando baterías gastadas trituradas, Wang y sus colegas extrajeron los electrodos y disolvieron los metales de esos bits de batería en una solución ácida. Al ajustar el pH de la solución, el equipo eliminó impurezas como el hierro y el cobre y recuperó más del 90 por ciento de tres metales clave: níquel, manganeso y cobalto. Los metales recuperados formaron la base del material del cátodo del equipo.
En las pruebas de qué tan bien las baterías mantienen su capacidad para almacenar energía después de un uso y recarga repetidos, las baterías con cátodos reciclados superaron a las fabricadas con materiales comerciales nuevos de la misma composición.
Fueron necesarios 11.600 ciclos de carga para que las baterías con cátodos reciclados perdieran el 30 por ciento de su capacidad inicial.
Eso es aproximadamente un 50 por ciento mejor que los respetables 7,600 ciclos para las baterías con cátodos nuevos, informa el equipo el 15 de octubre en Joule . Esos miles de ciclos adicionales podrían traducirse en años de mejor rendimiento de la batería, dice Wang.
