Los investigadores desarrollan un proceso más limpio y escalable para reciclar las baterías de iones de litio
"Hemos demostrado que es posible crear baterías de alto rendimiento a partir de materiales reciclados a escala"
En un importante paso adelante hacia la tecnología energética sostenible, investigadores del Worcester Polytechnic Institute (WPI), dirigidos por el profesor Yan Wang, catedrático William B. Smith de Ingeniería Mecánica y de Materiales, han desarrollado un nuevo método escalable para reciclar baterías de iones de litio de forma eficiente y respetuosa con el medio ambiente.
El profesor del WPI Yan Wang dirige el equipo que ha desarrollado el nuevo proceso.
Worcester Polytechnic Institute
La investigación del equipo, titulada "Upcycling Mixed Spent Ni-Lean Cathodes into Ni-Rich Polycrystalline Cathodes", se ha publicado recientemente en Energy Storage Materials, una revista multidisciplinar revisada por expertos y centrada en los temas de materiales y energía. El artículo detalla un innovador método hidrometalúrgico de reciclado superior que ofrece ventajas medioambientales y de rendimiento frente a los métodos de reciclado tradicionales.
El proceso se centra específicamente en los materiales catódicos mixtos de níquel-lean (Ni-lean) gastados, que suelen encontrarse en las baterías de iones de litio usadas. Los métodos tradicionales de reciclado tienen dificultades para recuperar estos materiales de forma eficaz y a menudo se basan en procesos de alto consumo energético que producen productos de menor valor. En cambio, el método de Wang recupera más del 92% de los metales críticos -níquel, cobalto y manganeso- y los convierte en polvos de cátodo de alto rendimiento.
Las pruebas demuestran que las baterías fabricadas con estos materiales reciclados rinden al mismo nivel que las fabricadas con materiales vírgenes, conservando el 88% de su capacidad tras 500 ciclos de carga y más del 85% tras 900 ciclos en celdas de bolsa a escala comercial. El nuevo proceso también utiliza un 8,6% menos de energía que los métodos hidrometalúrgicos convencionales y reduce significativamente las emisiones de carbono: un 13,9% en comparación con el reciclado tradicional, algo más que con el upcycling directo.
"Este trabajo no sólo aborda los problemas medioambientales que plantean los residuos de pilas, sino que también ayuda a reducir nuestra dependencia de la minería para obtener materiales esenciales", afirma Wang. "Hemos demostrado que es posible crear baterías de alto rendimiento a partir de materiales reciclados a escala, lo que es esencial para construir una cadena de suministro de baterías más sostenible y resistente."
Esta innovación aborda directamente dos grandes retos: el creciente volumen de residuos de baterías y la demanda mundial de materiales críticos utilizados en vehículos eléctricos y otras tecnologías de energía limpia. Con la industria y los responsables políticos centrados en soluciones sostenibles, este avance podría desempeñar un papel clave en la construcción de una economía de baterías más circular y respetuosa con el clima.
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