Rejuvenecimiento eficiente y no invasivo de las baterías gastadas de fosfato de litio y hierro a través de una...

Área de la Ciencia:

• Ciencia de los materiales Ciencia de los materiales.
• La electroquímica es electroquímica.
• Energía Sostenible Energía Sostenible

Sus antecedentes:

• El reciclaje de baterías de fosfato de hierro de litio (LFP) se enfrenta a obstáculos económicos y ambientales debido al bajo valor metálico y los procesos intensivos en energía.
• Los métodos de reciclaje directo para baterías LFP están limitados por estrictos controles de impurezas y complejidad operativa, lo que dificulta la escalabilidad.

Objetivo del estudio:

• Introducir un nuevo método no invasivo para rejuvenecer las baterías gastadas de LFP (S-LFP).
• Evaluar la efectividad del protocolo de sobre descarga controlada (COD) para restaurar el rendimiento de la batería y reducir el impacto ambiental.

Principales métodos:

• Se aplicó un protocolo de sobre descarga controlada (COD) a las baterías S-LFP.
• El método descompone selectivamente la interfase sólido-electrolito, liberando el Li+ atrapado y reduciendo los defectos antisitio Li/Fe.
• La disolución del cobre se suprimió simultáneamente durante el proceso de COD.

Principales resultados:

• El protocolo COD recuperó el 9,56% de la capacidad de la batería perdida.
• La vida útil de la batería se extendió en más de 200 ciclos.
• En comparación con el reciclaje metalúrgico, el COD redujo las emisiones de gases de efecto invernadero a 168 g kg-1 y el consumo de energía a 3 MJ kg-1.1.

Conclusiones:

• La sobrecarga controlada (COD, por sus siglas en inglés) ofrece un enfoque sostenible y escalable para el reciclaje de baterías S-LFP.
• Esta estrategia no invasiva rejuvenece efectivamente las baterías, mejorando la capacidad y la longevidad.
• El método COD presenta una huella ambiental significativamente menor que los procesos de reciclaje tradicionales.