La electrólisis sin membrana ofrece reciclaje verde de batería H2 y LFP-Noticias de combustible de hidrógeno
¿Crees que has exprimido todo lo que puedes del diseño de electrolyzer? Piense de nuevo. En 05/05/2025un equipo de investigación cambió el libro de jugadas abandonando la membrana de intercambio ión hidrógeno verde a pedido mientras arrancan litio directamente de gastado Baterías LFP. Es producción de hidrógeno y reciclaje de la batería envuelto en un paquete elegante.
Contexto histórico
Durante décadas, electrólisis se ha apoyado en membranas perfluoradas como Nafion, caminando por el capas y el desovado de dolores de cabeza de mantenimiento constantes. Mientras tanto, el auge en los paquetes de LFP para los vehículos eléctricos y el almacenamiento de la cuadrícula se ha apoyado en la pirometalurgia o hidrometalurgia que logra de energía para reciclar. Los métodos electroquímicos directos prometían una ruta más limpia, pero siempre se disparaban sobre selectividad y escala, hasta ahora.
Innovación central
La salsa secreta es una mezcla inteligente de química orgánica e ingeniería electroquímica. El equipo golpea 4-Ho-tiempo Como mediador redox a los electrones de transporte y cae PQ-7un polielectrolito catiónico que actúa como un portero electrostático, que bloquea las reacciones laterales no deseadas. A 100 mA cm⁻², este dúo alcanza una eficiencia faradaica al 92.4% para el hidrógeno mientras extrae litio de los gastados Cátodo LFP a 54.45 mmol l⁻¹ h⁻¹.
Tech bajo el capó
Las células tradicionales necesitan membranas para mantener separados gases e iones. Rasta esa membrana y ahorra un gran costo, pero arriesga la contaminación cruzada. Aquí, PQ-7 Repele las moléculas de 4-HO-Tempo de las superficies de los electrodos, cortando bruscamente las reacciones parásitas. Mientras tanto, los iones salen del cátodo durante la oxidación y navegan a través del electrolito para la cosecha directa. Es una danza coreografiada de división de agua y extracción de litio.
Lo que significa
Axinar la membrana podría afeitarse decenas de porcentaje de descuento en el cable de los electrolizos y simplificar el diseño térmico y fluídico. Combina eso con directo reciclaje de la bateríay estás abordando dos dolores de cabeza ambientales a la vez: producir hidrógeno verde para tecnología de emisión cero y cierre el bucle en minerales críticos sin el drama de fundición o benk ácido.
Escalando la promesa
Los resultados del laboratorio a 100 mA cm⁻² se ven sólidos, pero los electrolizeros industriales a menudo funcionan a 500–1000 mA cm⁻². Necesitamos saber como PQ-7 y 4-Ho-tiempo LES después de miles de horas, cómo se maneja el ensuciamiento de polímeros y cómo manejan una bolsa mixta de restos de batería. Los ajustes de ingeniería, la claridad de la cadena de suministro y los estudios tecnológicos son los próximos pasos.
Ángulo estratégico
Si eres un fabricante de electrolizos, OEM de batería o reciclador, presta atención. Firmas como NEL o ITM Power podrían socavar a los proveedores de membrana, mientras que CATL o Tesla podrían hornear el reciclaje en el sitio en sus fábricas. Con las políticas de la UE y los Estados Unidos endureciendo reciclaje de la batería cuotas y financiación energía sostenible y hidrógeno verde Proyectos, los inversores exigirán pruebas a escala piloto antes de escribir grandes cheques.
La toma de Maverick
Estoy impresionado, pero estoy reteniendo el confeti. “Sin membrana” no significa “libre de mantenimiento”: los polímeros se degradan, los mediadores pueden fallar y el costo de 4-Ho-Tempo a escala sigue siendo una pregunta abierta. Además, los electrolizeros del mundo real funcionan más calurosos y con presiones más altas. Esta química debe demostrar que puede manejar la rutina diaria con un desechos de batería genuinos.
Mirada hacia adelante
Esta estrategia de blindaje orgánico sin membrana esboza una circular energía sostenible economía donde producción de hidrógeno a través de electrólisis y reciclaje de la batería alimentarse unos a otros. En el próximo año, espere demostraciones piloto de los laboratorios nacionales o consorcios de la industria. Clave las 24 horas del día, las 24 horas, los 7 días de la semana, y las ejecuciones de alimentación mixta, y es posible que solo vea electrolizeros, y la forma en que manejamos los desechos de la batería, se le voltea la cabeza.
Fuente: Wiley
