Chalmers utvecklar batteriåtervinningsprocess med oxalsyra

Chalmers tekniska högskola rapporterar en ny metod för att återvinna elbilsbatterier. Processen kräver inga dyra eller skadliga kemikalier eftersom forskarna använde oxalsyra, en organisk syra som finns i växtriket.
Processen kan återvinna 100 % av aluminiumet och 98 % av litiumet från elbilsbatterier, enligt universitetet. Detta minimerar också förlusten av värdefulla råvaror som nickel, kobolt och mangan.
Vid Chalmers batteriåtervinningslaboratorium försökte ett team bearbeta svart substans, en pulverformig blandning av viktiga aktiva ämnen i batterier, i oxalsyra. Vi pratade särskilt om Volvos elbilsbatteri. I anteckningen beskrivs processen som att "brygga kaffe". Faktum är att allt är mycket mer komplicerat, eftersom det för att oxalsyraprocessen ska ge önskad effekt är nödvändigt att noggrant välja temperatur, koncentration och varaktighet. Oxalsyra finns förresten i växter som rabarber och spenat.
”Hittills har ingen kunnat hitta lämpliga förhållanden för att separera en så stor mängd litium med hjälp av oxalsyra och avlägsna allt aluminium. Eftersom alla batterier innehåller aluminium måste vi kunna avlägsna det utan att förlora andra metaller”, säger universitetskemi, förklarar Leah Rouquette, doktorand vid institutionen.
I hydrometallurgiska processer som används idag löses järnhaltiga ämnen upp i oorganiska syror. ”Föroreningar” som aluminium och koppar avlägsnas sedan och aktiva material som kobolt, nickel, mangan respektive litium återvinns.
De svenska forskarna noterar dock att även små mängder kvarvarande aluminium och koppar kräver flera reningssteg, och varje steg i processen kan resultera i litiumförlust. Med den nya metoden vände forskarna ordningen och reducerade litium och aluminium först. Detta gör det möjligt för dem att minska svinnet av ädelmetaller som behövs för att tillverka nya batterier.
Nästa steg kan också jämföras med att brygga kaffe: medan aluminium och litium är i vätskan, förblir de återstående metallerna i det "fasta". Nästa steg i denna process är att separera aluminium och litium. "Eftersom dessa metaller har väldigt olika egenskaper tror vi inte att det kommer att vara svårt att separera dem. Vår metod är ett lovande nytt sätt att återvinna batterier som definitivt är värt att utforska vidare", sa Rouquette.
”Vi behöver alternativ till oorganiska kemikalier. En av de största flaskhalsarna i dagens processer är borttagningen av restmaterial som aluminium. Detta är en innovativ metod som kan ge nya alternativ till avfallshanteringsindustrin och bidra till att lösa problem som hämmar tillväxten”, säger institutionens professor Martina Petranikova. Hon tillade dock att metoden kräver ytterligare forskning: ”Eftersom den här metoden kan skalas upp hoppas vi att den kan användas inom industrin under de kommande åren.”
Sedan 2011 har vi bevakat utvecklingen av elfordon med journalistisk passion och expertis. Som branschens ledande specialistmedium erbjuder vi högkvalitativ och omfattande bevakning av evenemang och fungerar som en central plattform för den snabba utvecklingen av denna teknik. Inkluderar nyheter, bakgrundsinformation, körrapporter, intervjuer, videor och reklaminformation.


Publiceringstid: 9 november 2023