Tái chế xanh: Biến pin thải thành hệ thống lưu trữ năng lượng điện áp cao
Khi xe điện và hệ thống lưu trữ năng lượng (ESS) ngày càng phổ biến, việc xử lý và tái chế pin lithium-ion đã qua sử dụng trở thành vấn đề cấp bách toàn cầu. Các phương pháp tái chế truyền thống—như luyện kim ở nhiệt độ cao hoặc xử lý bằng axit mạnh—tốn nhiều năng lượng và tiềm ẩn rủi ro môi trường.
Nhóm nghiên cứu do TS. Yosep Han thuộc Viện Địa chất và Tài nguyên Khoáng sản Hàn Quốc (KIGAM) dẫn đầu đã phát triển một phương pháp tái chế điện hóa thân thiện môi trường. Phương pháp này biến đổi lithium mangan oxide (LiMn₂O₄, LMO), vật liệu cathode phổ biến, thành ion mangan (Mn²⁺) để sử dụng trực tiếp trong pin dòng chảy oxi hóa khử kẽm–mangan (Zn–Mn RFB).
Khác với cách tái chế truyền thống chỉ tập trung thu hồi kim loại, công nghệ này chuyển hóa LMO thành điện phân có giá trị, góp phần xây dựng hệ sinh thái pin tuần hoàn khép kín. Chỉ cần điều chỉnh độ pH của dung dịch điện phân, lithium và mangan có thể được tách riêng, giúp tái sử dụng hiệu quả hơn.
Kết quả thử nghiệm cho thấy điện phân tái chế này có hiệu suất ban đầu tương đương dung dịch thương mại MnSO₄, và duy trì trên 70% hiệu suất năng lượng sau 250 chu kỳ sạc/xả. Nhóm nghiên cứu cũng áp dụng thiết kế pin dòng chảy lai hai màng, đạt điện áp cao hơn và tuổi thọ dài hơn—yếu tố then chốt cho lưu trữ năng lượng quy mô lớn.
“Công nghệ này khắc phục hạn chế của các phương pháp tái chế hiện tại và thúc đẩy tính tuần hoàn trong sử dụng pin,” TS. Han cho biết. “Đây là bước tiến quan trọng hướng tới lưu trữ năng lượng bền vững và trung hòa carbon.”
