Groene recyclemethode voor lithium-ion-batterijen zorgt voor een nieuwe basis

Onderzoekers van Rice University in Texas hebben ontdekt hoe je de recycling van lithium-ion-batterijen sneller, groener en efficiënter kunt maken, door gebruik te maken van een specifieke oplossing op waterbasis. Dat heeft een aantal voordelen.

Terwijl de vraag naar batterijen voor smartphones en elektrische auto’s blijft toenemen, blijft het terugwinnen van waardevolle grondstoffen zoals lithium, kobalt en nikkel een groot knelpunt. Oude methoden zijn vaak traag, vreten energie of maken gebruik van agressieve of giftige zuren. Maar een nieuwe methode kan kritieke metalen in slechts enkele minuten extraheren.

Onderzoekers gebruiken hiervoor aminochloriden, en dan vooral de stof hydroxylammoniumchloride (HACl). Hiermee halen recyclers al binnen zestig seconden zo'n 65 procent van de metalen uit de batterijresten, op kamertemperatuur. Het proces vereist geen extreme hitte, waardoor de milieu-impact en de energiekosten relatief laag zijn.

Losweken van materialen

Door water te gebruiken als basis in plaats van vaak stroperige doch organische oplosmiddelen, is de viscositeit lager, waardoor moleculen zich sneller kunnen verplaatsen en de reactie versnelt. Bovendien ontdekken de Rice University-onderzoekers dat de reactieve stikstofkern in HACl een actieve rol speelt bij het losweken van de metalen (een zogenaamde redoxreactie).

Dat laatste is een chemische reactie waarbij elektronen overgedragen worden van een stof (de reductor) naar een andere stof (de oxidator). Deze ontdekking kan als basis dienen voor de volgende generatie recyclesystemen: teruggewonnen metalen kun je namelijk direct verwerken in nieuwe batterijmaterialen. Hopelijk wordt de cirkel daarmee ronder dan ooit.