LCOおよび三元LIBをリサイクルするためのグリーンで高効率かつ経済的な方法をリリース
| Jerry Huang
編集者注: リチウムイオン電池は現在、さまざまな電子機器、EV、グリッドスケールのエネルギー貯蔵に広く使用されています。リチウムイオン電池の世界的な需要は大幅に増加し続けています。 2030年までに世界の使用済みリチウムイオン電池の量は1,100万トンを超えると推定されており、環境と公衆衛生を深刻に脅かす可能性のある巨大な汚染源となる。同時に、リチウムイオン電池の需要の増大は、リチウムとコバルトの需要の増大にもつながります。一方、LIB正極中のリチウムとコバルトの含有量は、それぞれ15重量％と7重量％と高く、鉱石や塩水の含有量よりもはるかに高い。したがって、使用済みのLIBカソードに含まれる金属元素を回収することは、環境的、社会的、経済的に非常に重要です。現在、リチウムイオン電池の回収は主に前処理、金属抽出、金属分離の3段階に分かれています。リサイクルプロセスの金属抽出ステップの研究開発において、湿式冶金プロセスは、金属浸出速度が高く、回収された生成物の純度が満足できるため、最も実行可能な選択肢の 1 つです。しかし、無機酸の使用は有害な副生成物をもたらすため、このプロセスはそれほど環境に優しくはなく、経済性も高くありません。一方、有機酸の場合は、金属を回収するために追加の還元剤またはより長い反応時間とより高い温度が必要です。
Zhong Lin Wang チームの研究者は、コバルト酸リチウム電池 (LCO) や三元リチウム電池などの LIB をリサイクルするための、環境に優しく、高効率かつ経済的な方法を提案します。
抽象的な
カーボンニュートラルに向けた世界的な傾向に伴い、リチウムイオン電池（LIB）の需要は増加し続けています。しかし、使用済みLIBの現在のリサイクル方法は、環境への配慮、コスト、効率の点で早急な改善が必要です。今回我々は、接触電気触媒作用と呼ばれる機械触媒法を提案する。これは、接触帯電によって生成されたラジカルを利用して、超音波下で金属浸出を促進する。プロセスではリサイクル可能な触媒として SiO2 も使用します。コバルト (III) リチウム酸化物電池の浸出効率は、90 °C で 6 時間以内にリチウムの場合は 100%、コバルトの場合は 92.19% に達しました。三元リチウム電池の場合、リチウム、ニッケル、マンガン、コバルトの浸出効率は、70 °C で 6 時間以内にそれぞれ 94.56%、96.62%、96.54%、98.39% に達しました。私たちは、この方法が LIB リサイクルのためのグリーンで高効率かつ経済的なアプローチを提供し、飛躍的に増大する LIB 生産需要に対応できると期待しています。
参照
https://doi.org/10.1038/s41560-023-01348-y