6 giugno 2024
Le batterie agli ioni di litio (LIB) sono essenziali per la nostra tecnologia moderna, ma il loro smaltimento pone delle sfide. Un passo importante verso l’uso sostenibile di queste batterie è il riciclo della grafite, un componente chiave. I ricercatori dell’Helmholtz-Zentrum Dresden-Rossendorf (HZDR) hanno sviluppato un metodo di lavorazione della grafite delle batterie usate che ne consente il riutilizzo senza alcuna perdita di prestazioni.
Le batterie agli ioni di litio sono presenti in quasi tutti gli apparecchi elettrici e sono fondamentali per la mobilità elettrica. Con il passare del tempo, le loro prestazioni si degradano, il che aumenta la necessità di riciclare le materie prime che contengono. Oltre al litio, queste batterie contengono metalli come rame, nichel, cobalto e alluminio, nonché grafite. Quest’ultima è un componente importante dell’anodo, che rappresenta il 15-25% del peso della batteria ed è applicato a un foglio di rame. La purezza della grafite ha un impatto significativo sulle prestazioni della batteria.
Tradizionalmente, la grafite viene prodotta in modo sintetico, ad alta intensità energetica e con un’elevata impronta ambientale. Poiché la maggior parte della grafite anodica proviene dalla Cina, il riciclaggio è fondamentale per recuperare le materie prime e ridurre la dipendenza dalle importazioni. Ogni anno, in Europa vengono riciclate circa 100 chilotonnellate di batterie usate.
Durante il riciclaggio, la grafite viene recuperata dalle batterie frantumate. Il processo, noto come froth flotation, sfrutta le proprietà idrorepellenti della grafite per separarla da altri materiali. L’azienda australiana EcoGraf ha sviluppato un metodo ecologico che non utilizza l’acido fluoridrico, altamente tossico.
I ricercatori degli Istituti Helmholtz di Ulm e Freiberg hanno testato la grafite riciclata per verificarne la purezza e la riutilizzabilità. I test hanno dimostrato che le prestazioni elettrochimiche della grafite riciclata sono paragonabili a quelle della grafite anodica nuova. La grafite riciclata mantiene una notevole capacità di immagazzinamento di oltre 350 mAh/g e mostra un’elevata stabilità di ciclo con una conservazione della capacità dell’80% dopo 1000 cicli di carica.
Questi risultati rappresentano un passo significativo verso il rispetto del regolamento europeo sulle batterie e del Green Deal. Il riciclo della grafite contribuisce in modo significativo all’economia circolare, riducendo la dipendenza dalle materie prime primarie e minimizzando l’impatto ambientale.
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