05.05.2021 - Aalto University

Las piezas de la batería pueden reciclarse sin necesidad de triturarlas o fundirlas

Un nuevo método de reciclaje repone el litio en los electrodos manteniendo intacta la estructura existente, y el rendimiento es casi tan bueno como el de los nuevos

La proliferación de coches eléctricos, teléfonos inteligentes y dispositivos portátiles está provocando un aumento global estimado del 25% en la fabricación de baterías recargables cada año. Muchas de las materias primas utilizadas en las baterías, como el cobalto, podrían escasear pronto. La Comisión Europea está preparando un nuevo decreto sobre las pilas, que exigiría el reciclaje del 95% del cobalto de las mismas. Sin embargo, los métodos actuales de reciclaje de baterías distan mucho de ser perfectos.

Investigadores de la Universidad de Aalto han descubierto ahora que los electrodos de las baterías de litio que contienen cobalto pueden reutilizarse tal cual tras ser saturados de litio. En comparación con el reciclaje tradicional, que suele extraer los metales de las baterías trituradas fundiéndolos o disolviéndolos, el nuevo proceso ahorra valiosas materias primas y, probablemente, también energía.

En nuestro anterior estudio sobre el envejecimiento de las pilas de óxido de litio y cobalto, observamos que una de las principales causas de deterioro de las pilas es el agotamiento del litio en el material del electrodo. Sin embargo, las estructuras pueden permanecer relativamente estables, por lo que queríamos ver si podían reutilizarse", explica la profesora Tanja Kallio de la Universidad de Aalto.

Las baterías recargables de iones de litio tienen dos electrodos entre los que se mueven partículas cargadas eléctricamente. En uno de los electrodos se utiliza óxido de litio y cobalto y, en la mayoría de las baterías, el otro está hecho de carbono y cobre.

En los métodos tradicionales de reciclaje de baterías, parte de la materia prima se pierde y el óxido de cobalto y litio se convierte en otros compuestos de cobalto, que requieren un largo proceso de refinamiento químico para volver a convertirlos en material de electrodo. El nuevo método evita este laborioso proceso: al reponer el litio gastado en el electrodo mediante un proceso de electrólisis, comúnmente utilizado en la industria, el compuesto de cobalto puede reutilizarse directamente.

Los resultados muestran que el rendimiento de los electrodos recién saturados de litio es casi tan bueno como el de los fabricados con material nuevo. Kallio cree que, con un mayor desarrollo, el método podría funcionar también a escala industrial.

Al reutilizar las estructuras de las baterías, podemos evitar gran parte de la mano de obra habitual en el reciclaje y, al mismo tiempo, ahorrar energía. Creemos que el método podría ayudar a las empresas que están desarrollando el reciclaje industrial", afirma Kallio.

Los investigadores pretenden ver si el mismo método puede utilizarse también con las baterías de níquel de los coches eléctricos.

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