Учени от Корнелския университет (Cornell) предложиха необичаен начин за възстановяване на фабричния капацитет на изхабените литиево-йонни батерии без традиционната преработка, включваща смилане на компонентите, топене и киселинно извличане. За целта те са изобретили електрохимична вана, която буквално възкресява старите батерии – те престояват определено време в нея и отново са като нови.
Методът за възстановяване на почти пълния първоначален капацитет на батериите е получил наименованието DEER (Direct Electrode-to-Electrode Regeneration), т.е. пряка регенерация „от електрод към електрод“. Вместо да превръщат батериите в смляна маса за извличане на метали и минерали с последващо ново производство на електроди, учените извличат цели електроди от старите елементи и ги възстановяват в електрохимична вана, след което същите тези електроди могат да бъдат използвани отново при сглобяването на клетките.
Целта на всички тези манипулации с потапяне в електрохимична вана е премахването на натрупания с времето дебел междуфазов SEI слой върху повърхността на електродите. Този слой слой е необходим на батерията за нормална работа, но при многократни цикли на зареждане и разреждане той се разраства, увеличава съпротивлението, блокира активните участъци и намалява наличния капацитет. Технологията за възстановяване на електродите DEER предвижда поставянето на NMC катоди и графитни аноди от употребявани батерии в електрохимична вана с разтвор на базата на 1,3-диметил-2-имидазолидинон (DMI) – разтворител, способен да разтваря електрохимично неактивните компоненти на старата междуфазова мембрана.
Според учените от Корнел, такава обработка запазва механичната цялост на електродите и позволява възстановяването на до 95% от първоначалния капацитет, като след регенерацията на повърхността остава междуфазов слой, който допълнително стабилизира работата на елемента и потиска по-нататъшния растеж на „лошия“ слой. Освен това, такава възстановена батерия ще може да бъде върната към живот отново след продължителна експлоатация, с възстановени около 90% от първоначалния ѝ капацитет.
Очевидната полза от този подход се състои в това, че той намалява броя на етапите на преработката: не е необходимо да се разрушава електродът, да се извличат никел, кобалт, манган, литий, мед и алуминий, а след това отново да се синтезират и нанасят активните материали. Технико-икономическият и екологичният анализ показа потенциално намаление на разходите за възстановяване на изхабените клетки с 56% в сравнение с традиционната пирометалургия и хидрометалургия, както и намаление на енергопотреблението, емисиите и потреблението на вода.