جامعة كاليفورنيا في سان دييغو تطور عملية إعادة تدوير ترقية لبطاريات LFP المستهلكة

2026-07-03 10:48
المفضلة

أخبار ar.wedoany.com، طوّر فريق بحثي من جامعة كاليفورنيا في سان دييغو عملية إعادة تدوير تعمل على ترقية مواد بطاريات فوسفات الحديد الليثيوم (LFP) المستهلكة مباشرةً إلى كاثودات فوسفات المنغنيز والحديد الليثيوم (LMFP)، مما يمنح البطاريات المُعاد تصنيعها سعة تخزين طاقة أعلى من المنتجات الأصلية، مع الحفاظ على سلامة بطاريات LFP وعمر دورتها الطويل.

مهندسون من جامعة كاليفورنيا في سان دييغو يطورون طريقة لترقية المواد المستخلصة من بطاريات فوسفات الحديد الليثيوم (LFP) المستهلكة إلى مكونات ذات أداء أعلى.

تستحوذ بطاريات LFP على ما يقرب من نصف سوق بطاريات الليثيوم أيون العالمية، وتُستخدم على نطاق واسع في السيارات الكهربائية وأنظمة تخزين الطاقة الكبيرة. ومع اقتراب أعداد كبيرة من هذه البطاريات من نهاية عمرها الافتراضي، تزداد الحاجة الملحة إلى حلول إعادة تدوير فعّالة وصديقة للبيئة. تعتمد طرق إعادة التدوير التقليدية على درجات حرارة عالية أو مواد كيميائية قوية، مما يستهلك طاقة كبيرة ويُنتج نفايات وانبعاثات كثيفة. وأشار الباحث الرئيسي في الدراسة، الدكتور وي لي (Wei Li)، وهو باحث ما بعد الدكتوراه في مختبر تشن تشنغ بجامعة كاليفورنيا في سان دييغو، إلى أن هذه العمليات ليست صديقة للبيئة.

كان الفريق قد نجح سابقاً في استعادة بطاريات LFP المستهلكة إلى مواد LFP جديدة، لكن التركيب الكيميائي لم يتغير. أما الطريقة الجديدة فترفع الكاثود إلى LMFP، الذي يمكنه تخزين طاقة أكبر، مما يوفر استخداماً نهائياً ذا قيمة أعلى للبطاريات المستهلكة. وأضاف تشن تشنغ، المشرف على البحث، أن إعادة التدوير الترقيعية هذه قد تجعل البطاريات المتقاعدة أكثر جدوى اقتصادية.

تبدأ عملية إعادة التدوير بتفكيك حزمة البطارية واستخراج اللفائف الداخلية. يقوم الباحثون بقص طبقات اللفائف إلى قطع، ثم نقعها في الماء ورجها بلطف لفصل طلاء الكاثود عن رقائق الألومنيوم، والتي يمكن أيضاً إعادة تدويرها بشكل منفصل. بعد تجفيف مادة الكاثود المنفصلة وطحنها إلى مسحوق أسود ناعم، تُضاف إليها أملاح الليثيوم والمنغنيز والفوسفات كمادة أولية لـ LMFP.

يتمثل التحدي الرئيسي في أن الأملاح المضافة غير متوافقة مع البنية البلورية لمادة LFP الأصلية، حيث يؤدي الخلط المباشر إلى توزيع غير متساوٍ للذرات وانخفاض في الأداء الكهروكيميائي. ولمواجهة ذلك، قام الفريق أولاً بتحضير مركب وسيط هو فوسفات المنغنيز الليثيوم (LMP)، الذي يشبه بنيته البلورية بنية LFP. بعد طحن المساحيق وخلطها بدقة وتسخينها، يتشكل LMP أولاً ويمتزج بشكل متجانس مع LFP، لتحل ذرات المنغنيز محل جزء من ذرات الحديد تدريجياً، منتجة بنية LMFP متجانسة. كما تتشكل طبقة رقيقة من الكربون على سطح كل جسيم، مما يعزز التوصيلية الكهربائية ويحمي المادة أثناء دورات الشحن والتفريغ المتكررة.

أظهرت مادة LMFP المُرقّاة أداءً جيداً في بطاريات الأزرار المختبرية وفي بطاريات الأكياس الناعمة التي تحاكي التطبيقات العملية، حيث تكون الأخيرة أقرب إلى ظروف الاستخدام في السيارات الكهربائية وأنظمة تخزين الطاقة الكبيرة. اختبر الباحثون العملية باستخدام بطاريات LFP مستهلكة من شركات مصنعة مختلفة، وقاموا بتوسيع نطاق العملية إلى مستوى الكيلوغرام. ويخطط الفريق لزيادة تحسين كفاءة العملية وتركيب المواد وبنيتها، استعداداً لإعادة التدوير على نطاق واسع.

نُشرت الدراسة في مجلة "جول" (Joule).

تم تجميع هذه الأخبار القصيرة وإعادة نشرها من للمعلومات من الإنترنت العالمي والشركاء الاستراتيجيين، وهي مخصصة فقط للقراء للتواصل، إذا كان هناك أي انتهاكات أو مشاكل أخرى، فيرجى إبلاغنا في الوقت المناسب، وسنقوم بتعديلها أو حذفها. يُمنع منعًا باتًا إعادة نشر هذه المقالة دون إذن رسمي. البريد الإلكتروني: news@wedoany.com

المنتجات ذات الصلة

نظام تتبع Tianzhi Ⅱ - Arctech Solar Holding Co., Ltd.
الشعلة المرتفعة - Tangshan Jinsha Combustion Heat Energy Co., Ltd.
مصدر طاقة IGBT لإنتاج الهيدروجين - تبريد بالهواء عالي الطاقة - Beijing Zhengzhuo EngineeringTechnology Co., Ltd.
محول مغمور بالزيت للاستخدام في المحطات بجهد 10 كيلوفولت - SHANDONG TAIKAI TRANSFORMER CO., LTD.
YB □(ZBW27)-12/0.4(F·R) محطة فرعية خارجية مجمعة مسبقًا (على الطراز الأوروبي) - Zhejiang Wanhong Electric Co., Ltd.
سيارة كهربائية للطرق الوعرة بأربع أو ست عجلات (UGV) - GECKO Motors
غلاية زيت الفحم المسحوق والغاز - Dongfang Boiler Co., Ltd.
محطة الطاقة المتكاملة - Shenzhen Kohodo Hydrogen Energy Co., Ltd.
كاشف الغاز المحمول NKYF-B30 - Ningxia Nuoke Yinfeng Intelligent And Technology Co., Ltd.
وحدة محولات تخزين الطاقة التجارية والصناعية عالية الحماية من سلسلة Mars (مبردة بالسوائل) - Shenzhen Winline Technology Co., Ltd.
OPGW -  Jiangsu Zhongtian Technology Co., Ltd.
سلسلة ذات وجهين ASTRO N5 CHSM72N(DG)/F-BH - Chint New Energy Technology Co., Ltd.
قراءات ذات صلة
شركة SEC الأسترالية توقّع اتفاقية شراء طاقة لمدة 10 سنوات لمشروع تخزين طاقة بقدرة 102 ميغاواط
2026-11-02
Neoen الفرنسية تحصل على تمويل بقيمة 1.8 مليار دولار أسترالي لدعم محفظة هجينة من طاقة الرياح والطاقة الشمسية وتخزين الطاقة بقدرة 1.2 غيغاواط
2026-11-01
مشروع SPIRIT-E الألماني يثبت جدوى الشحن ثنائي الاتجاه للشاحنات الكهربائية الثقيلة
2026-11-01
كرواتيا تخطط لبناء نظام تخزين طاقة بسعة 20 ميغاواط/ساعة لمزرعة رياح بقدرة 11.2 ميغاواط
2026-10-31
تطلق شركة Pengfei Energy الصينية حلول البطاريات الشاملة من سلسلة α لمراكز بيانات الذكاء الاصطناعي AIDC
2026-10-31
تحقيق شركة جيننغ تكنولوجي الصينية اختراقاً مرحلياً في تطوير بطاريات BC
2026-10-31
استمرار نمو الطلبات الخارجية لشركات تخزين الطاقة المحمولة الصينية في الربع الثالث
2026-10-31
تعمل هيئة MCS البريطانية على وضع معيار لمنتجات تخزين الطاقة بالبطاريات
2026-10-31
كوريا الجنوبية تطور بطارية معدن الصوديوم جديدة تحافظ على 90.4% من سعتها بعد ألف دورة
2026-10-31
دراسة ألمانية تقترح خلايا شمسية من الغرافين دون الحاجة إلى السيليكون
2026-10-31