ТЕХНОЛОГИИ ПЕРЕРАБОТКИ ОТРАБОТАННЫХ ЛИТИЙ-ИОННЫХ АККУМУЛЯТОРОВ: ЭКОЛОГИЧЕСКОЕ ВОЗДЕЙСТВИЕ, ПОЛУЧАЕМЫЕ ПРОДУКТЫ И БУДУЩИЕ НАПРАВЛЕНИЯ РАЗВИТИЯ

Аннотация

Широкое распространение литий‑ионных аккумуляторов (ЛИА), особенно на фоне стремительного развития индустрии электрического транспорта, в ближайшем будущем приведёт к резкому увеличению объёма отработанных аккумуляторов. Неправильная утилизация таких аккумуляторов может вызвать загрязнение окружающей среды, накопление тяжёлых металлов и расточительное использование ценных ресурсов. Коммерческие ЛИА содержат литий, кобальт, никель, марганец, медь, алюминий и другие ценные металлы, а также горючие органические электролиты и фторсодержащие соли, что усложняет их безопасную переработку.

В настоящее время активно исследуются пирометаллургические, гидрометаллургические и методы прямой регенерации ЛИА. Пирометаллургия позволяет выделять металлы в виде сплава, тогда как гидрометаллургия направлена на получение высокочистых ионных растворов. Из таких растворов кобальт, никель, литий и другие металлы могут быть выделены методом электролиза или химического осаждения и использованы для синтеза новых материалов. Последние исследования показывают высокую эффективность повторного синтеза катодных материалов, таких как LiCoO₂, LiNi₁/₃Co₁/₃Mn₁/₃O₂, LiFePO₄/C, на основе прекурсоров, полученных из отработанных ЛИА.

Однако отрасль переработки сталкивается с рядом проблем: конструкционное разнообразие аккумуляторов, сложность модульной сборки, смешение материалов, отсутствие стандартов и вопросы безопасности. Кроме того, развитие катодных материалов без кобальта может снизить экономическую эффективность некоторых традиционных методов переработки. В будущем для совершенствования системы переработки ЛИА необходимо стандартизировать сортировку и маркировку аккумуляторов, разрабатывать конструкции, удобные для переработки, усиливать законодательную базу и внедрять экологически безопасные технологии. Создание эффективной системы переработки позволит экономить ресурсы, снижать экологическую нагрузку и продвигать принципы циркулярной экономики.