Предложен метод очистки катодной фольги отработанного литий-ионного аккумулятора от катодного материала с помощью ультразвука. Разработана общая схема компоновки устройств с анализом взаимодействия всех основных узлов конструкции. В основу метода положен эффект кавитационной ультразвуковой эрозии твердых тел, помещенных в жидкость, которая находится под воздействием ультразвука. Получено выражение для глубины слоя покрытия, который удаляется с ленты при однократном прохождении всей ее длины через все зоны кавитации устройства. Выполнен аналитический и численный анализ зависимости скорости очистки от интенсивности ультразвука, его частоты, скорости движения ленты и других параметров схемы. Экспериментально показана возможность эффективной очистки алюминиевой фольги от катодного материала литий-ионного аккумулятора типа NMC.
Схема ультразвуковой кавитационной экстракции использует растворение отработанного материала в глубоком эвтектическом растворителе для съема его с подложки с последующим извлечением ценного элемента методом ультразвуковых жидких мембран. Выполнено детальное описание этого метода для случая применения мощного ультразвука в типичных условиях кавитации, вызванной стоячими ультразвуковыми волнами, когда ее порог заметно превышен и процесс экстракции определяется кавитационными параметрами и ограничениями. Получено выражение для поведения во времени количества экстрагируемого элемента и зависимости этого параметра от величины акустического давления. Найдено пространственное распределение скорости акустического течения, вызванного кавитацией, в одномерном случае.
Индексирование
Scopus
Crossref
Высшая аттестационная комиссия
При Министерстве образования и науки Российской Федерации