När elfordonsboomen intensifieras ökar efterfrågan på hållbar batteritillverkning. Att bara byta fossila bränslen mot en annan ändlig naturresurs är inte en hållbar långsiktig strategi. Lyckligtvis indikerar ny forskning att användning av återvunna elbilsbatterikomponenter erbjuder en betydande lösning på denna utmaning.
En studie genomförd av Imperial College London och sponsrad av renteknikföretaget Altilium visar att återvunna insatsvaror kan överträffa nygjorda malmer i kritiska prestandamått. Detta genombrott banar väg för elfordon som är mer överkomliga, laddar snabbare och ger längre livslängd.
Undersökningen fokuserade på återvunna katodaktiva material (CAM) genererade vid Altiliums ACT1-fabrik i Devon. Forskare jämförde dessa återvunna CAM:er mot kommersiella standardmaterial som härrör från konventionell gruvdrift. Fynden visade att de återvunna varianterna gav markanta fördelar, vilket specifikt möjliggjorde längre batterilivslängd och snabbare laddningshastigheter.
En primär fördel med att använda återvunna insatsvaror är deras enhetlighet. Till skillnad från brutna malmer, som uppvisar varierande kvalitet och kräver kraftig raffinering, kommer återvunnet material från reglerade, tillverkade batterier. Detta ursprung säkerställer färre föroreningar och en stabilare metallsmink. Följaktligen är de resulterande batterierna mer robusta, klarar av många laddnings- och urladdningscykler med minimal prestandaförlust.
Forskare lärde sig att de kunde justera den återvunna CAM för att skapa skräddarsydda resultat, inklusive nickelrika och koboltfria batteriformuleringar, som hjälper till att utveckla batterier som är skräddarsydda för specifika prestandakrav. De återvunna CAM-proverna visade också imponerande kemisk och fysisk robusthet under testning, vilket indikerar deras potential för hållbar batteriprestanda på hög nivå över tid.
Altilium påpekar att återvinning minskar de kostsamma och energikrävande processerna i samband med brytning, transport och raffinering av jungfrumalmer. Det minskar också riskerna med varierande malmkvalitet och potentiella försörjningsstörningar. Den lägre energiförbrukningen vid återvinning minskar koldioxidavtrycket för elbilsproduktion ytterligare. Dr. Christian Marston, medgrundare och COO på Altilium sa att "Recycled CAM inte bara är i linje med globala hållbarhetsmål utan erbjuder också förbättrad teknisk prestanda till en lägre kostnad, vilket gör den till en spelväxlare för elbilsindustrin."
Forskningen involverade elektrokemisk testning av både myntceller och påsceller gjorda av återvunnen CAM. Forskare jämförde resultaten med kommersiellt tillgänglig CAM som används i NMC 811-batterier med hög nickelhalt, en vanlig typ som finns i många elbilar. Tekniken genomgår för närvarande validering vid UK Battery Industrialization Centre (UKBIC), där battericeller som använder återvunnen CAM produceras för ytterligare testning och förfining.
Valideringsprocessen är avgörande för att säkerställa teknikens livskraft för storskalig användning på elbilsmarknaden. Altilium säkrade nyligen en investering på 5 miljoner dollar från den japanska handels- och investeringsgruppen, Marubeni, för sin batteriåtervinningsanläggning i Teesside. Denna anläggning kommer att behandla avfall från 150 000 elfordon årligen när den väl är i drift.
