Одностадийный процесс восстановил катоды старых аккумуляторов почти полностью

Исследовательская группа разработала одностадийный термохимический метод, позволяющий восстанавливать деградировавшие катодные материалы отработанных литий-ионных аккумуляторов электромобилей до состояния, практически неотличимого от нового. Результаты, опубликованные в августе 2026 года, предлагают значительное упрощение сложной многоступенчатой цепочки переработки.

Масштаб проблемы переработки аккумуляторов

К 2030 году, по прогнозам, на переработку поступят миллионы тонн отработанных литий-ионных батарей. Сегодня их переработка — дорогостоящий многоступенчатый процесс: разрядка, разборка, пирометаллургическое или гидрометаллургическое растворение, химическое осаждение, повторный синтез. Часть ценных металлов — в первую очередь лития и никеля — при этом теряется.

Главная мишень переработки — катодный материал: именно он определяет ёмкость батареи и содержит наибольшую долю стоимости. Деградация катода происходит из-за структурных изменений в кристаллической решётке при многократном заряде и разряде, а также из-за обеднения литием.

Одностадийная «прямая реконструкция»

Авторы предложили метод, сочетающий нагрев в контролируемой атмосфере с одновременным введением источника лития. В едином реакторе происходят сразу три процесса: выжигание остаточного электролита, восстановление кристаллической структуры катода и повторное насыщение литием.

Ключевые результаты:

• Ёмкость восстановленного катодного материала составила 95–97% от значений нового материала того же типа (NMC 811).
• Структурный анализ рентгеновской дифракцией подтвердил полное восстановление слоистой кристаллической структуры.
• Процесс занимает несколько часов против десятков часов при гидрометаллургическом пути.
• Выход по литию существенно выше, чем при стандартном гидрометаллургическом рафинировании.

Экономика и масштабирование

Одностадийность процесса означает принципиально иную структуру затрат: меньше оборудования, реагентов, сточных вод, производственных площадей. Авторы рассчитывают, что в промышленном масштабе стоимость восстановления катода окажется значительно ниже первичного синтеза.

Ограничения, требующие решения до промышленного внедрения:

• Необходимость точного контроля атмосферы и температуры в крупных реакторах.
• Зависимость оптимальных параметров от химического состава катода: NMC 811, NMC 622 и LFP требуют разных режимов.
• Предварительная разборка и сортировка батарей по химическому типу по-прежнему обязательна.

Тем не менее, даже с этими ограничениями, метод предлагает реальный путь к замыканию цикла для критически важного стратегического материала в период глобального электромобильного перехода.

Ранее pronedra.ru писал о базе данных для разработки аккумуляторов.