LFP バッテリーをリサイクルするための効率的で環境に優しい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、LIB、特に LFP バッテリー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
世界のリチウムイオン電池（LIB）市場シェアの32％以上を占めるリン酸鉄リチウム電池（LFP）のリサイクルは、貴重な元素資源と環境への懸念から注目を集めています。しかし、最先端のリサイクル技術は通常、電気化学的または化学的浸出法に基づいており、面倒な手順、膨大な化学物質や電力の消費、二次汚染などの重大な問題を抱えています。ここでは、使用済み LFP をリサイクルするための、電気化学 LIB リサイクル リアクターと摩擦電気ナノ発電機 (TENG) で構成される革新的な自己給電システムを報告します。電気化学的 LIB リサイクル リアクターでは、NaCl 溶液中で電気化学的に生成された Cl-/ClO- ペアが酸化還元メディエーターとして採用され、追加の化学薬品を使用せずに酸化還元標的反応を介して LFP を FePO4 と Li+ に分解します。さらに、ケーシング、アルミニウムプラスチックフィルム、集電体などのLIBから廃棄されたコンポーネントを利用するTENGは、二次汚染物質を大幅に最小限に抑えるように設計されています。さらに、TENG は風力エネルギーを収集し、電気化学リサイクル システムに電力を供給し、バッテリーを充電するために 0.21 W の出力を供給します。したがって、使用済みLFPをリサイクルするための提案されたシステムは、高純度（Li2CO3、99.70％およびFePO4、99.75％）、自己発電機能、簡素化された処理手順、および高い利益を示し、LIB技術の持続可能性を促進することができます。
参照
http://dx.doi.org/10.1039/D3EE01156A