Процесс «три в одном» перерабатывает отработанные литиевые батареи, улавливает CO₂ и генерирует катализаторы — и все это при комнатной температуре.

Ученые из Китая разработали новый способ переработки литиевых батарей, который принесет тройную пользу планете. Он не только извлекает почти весь литий для повторного использования, но также улавливает углекислый газ и превращает оставшиеся металлические отходы в высокоэффективные катализаторы для производства экологически чистой энергии.

Глобальный кризис аккумуляторов

Литий-ионные аккумуляторы все чаще используются во всем: от смартфонов и ноутбуков до электромобилей и сетей хранения возобновляемой энергии. Но отработанные батареи, которые не перерабатываются должным образом, представляют собой проблему для окружающей среды, поскольку из-за них токсичные металлы и легковоспламеняющиеся химические вещества могут попасть в почву и воду. Прогнозируется, что к 2050 году мировой объем этих использованных батарей достигнет 381 миллиона метрических тонн.

Существующие методы переработки проблематичны. Традиционные методы, основанные на нагреве, используют массивные печи, но они потребляют много энергии, и большая часть лития теряется в процессе. Другие методы основаны на использовании агрессивных кислот и химикатов для растворения металлов, но это создает еще одну проблему. А именно, большие объемы жидких токсичных отходов, переработка которых обходится дорого и которые потенциально могут попасть в почву и воду.

Чтобы решить эти проблемы, совместная группа Китайской академии наук и Пекинского технологического института разработала процесс «три в одном» для переработки старых батарей, как описано в статье. опубликовано в Природные коммуникации.

Прорыв

Сначала исследователи поместили части старых аккумуляторов в высокоэнергетическая шаровая мельница. Этот специализированный шлифовальный станок перестраивает атомы в материале батареи, заставляя литий отделяться от других металлов (никеля и кобальта).

Затем они добавили смесь под давлением углекислого газа и воды, которые извлекли более 95% лития, превратив его в жидкость высокой чистоты, которую можно использовать повторно. Поскольку в этом процессе используется углекислый газ, парниковый газ остается в процессе переработки, а не выбрасывается в атмосферу. Между тем, остатки металлолома не выбрасываются. Процесс измельчения изменяет их молекулярную структуру, что делает их полезными катализаторами для производства зеленого водородного топлива.

«Эта работа дает фундаментальное представление о механизмы катионного разупорядочения [how atoms move during grinding] с практическим развитием технологий переработки зеленых аккумуляторов, создавая энергоэффективный замкнутый путь от отработанных электродов к устойчивым системам преобразования энергии», — заявила исследовательская группа в своей статье.

В ходе испытаний технология успешно восстановила почти весь литий из нескольких различных типов использованных батарей. Примечательно, что он работает при комнатной температуре и нормальном давлении.

Исследователи полагают, что их инновация подходит для промышленного использования.

© 2026 Сеть Science X