Международная команда исследователей предложила новый способ переработки отходов алюминиевого производства — катодных углеродов. Ученые удаляют из них все вредные примеси и извлекают чистый углерод. По качеству он превосходит коммерческий графит и может повторно использоваться в литий-ионных батареях. Исследование опубликовано в журнале Environmental Science and Pollution Research.
Сплавы алюминия используются во многих сферах, в том числе в производстве, машиностроении и строительстве. Чаще всего они получаются с помощью отрицательно заряженных электронов (катодов). Внутренняя поверхность катодов выкладывается углеродом, который хорошо проводит электричество и устойчив к агрессивным средам.
Однако со временем катодный углерод приходит в негодность. Когда материал теряет свои первоначальные свойства, он отправляется на свалку. Там катодный углерод загрязняет почву, подземные воды и даже может нанести вред здоровью человека — в процессе работы он поглощает цианиды, тяжелые металлы и другие вредные примеси.
Чтобы утилизированный катодный углерод не вредил окружающей среде, ученые из Китая и России предложили новый метод его переработки. Они объединили щелочное и кислотное выщелачивание: эти технологии позволяют удалить все вредные примеси и извлечь чистый углерод.
«Предложенный метод позволяет получить рекуперированный углерод чистотой 94,63%», — рассказал Валентин Романовский, соавтор исследования из университета МИСиС.
Ученые обработали полученный углерод при температуре 400 °С. Оказалось, что он обладает электрохимическими свойствами, по которым опережает коммерческий графит. Чистый углерод может использоваться в литий-ионных батареях. Новый метод переработки катодных углеродов оказался безопасным и экономным, поэтому алюминиевая промышленность сможет внедрить его в утилизацию своих отходов.
В будущем исследователи сосредоточатся на переработке отработанных аккумуляторов и батареек, а также на создании других материалов для хранения энергии.
Автор: Ксения Земскова.
Подписывайтесь на InScience.News в социальных сетях: ВКонтакте, Telegram, Одноклассники.
