Kaedah Hijau Sangat Cekap Dan Jimat Dikeluarkan Untuk Kitar Semula LCO Dan LIB Ternary

| Jerry Huang

Kaedah Hijau Sangat Cekap Dan Jimat Dikeluarkan Untuk Kitar Semula LCO Dan LIB Ternary

Nota editor: Bateri litium-ion kini digunakan secara meluas dalam pelbagai peranti elektronik, EV dan storan tenaga skala grid. Permintaan global untuk bateri litium-ion terus berkembang dengan ketara. Dianggarkan menjelang 2030, jumlah global bateri litium-ion yang dibelanjakan akan melebihi 11 juta tan, yang akan menjadi sumber pencemaran yang besar yang boleh mengancam alam sekitar dan kesihatan awam. Pada masa yang sama, permintaan yang semakin meningkat untuk bateri litium-ion diterjemahkan kepada permintaan yang semakin meningkat untuk litium dan kobalt. Sebaliknya, kandungan litium dan kobalt dalam katod LIB masing-masing setinggi 15% dan 7% berat, yang jauh lebih tinggi daripada bijih dan air garam. Oleh itu, pemulihan unsur-unsur logam dalam katod LIB terpakai mempunyai kepentingan alam sekitar, sosial dan ekonomi yang besar. Pada masa ini, pemulihan bateri litium-ion terutamanya dibahagikan kepada tiga langkah: prarawatan, pengekstrakan logam dan pengasingan logam. Dalam penyelidikan dan pembangunan langkah pengekstrakan logam proses kitar semula, proses hidrometalurgi adalah salah satu pilihan yang paling berdaya maju kerana kadar larut lesap logamnya yang tinggi dan ketulenan yang memuaskan bagi produk yang dipulihkan. Walau bagaimanapun, prosesnya tidak begitu mesra alam, mahupun sangat menjimatkan, kerana penggunaan asid tak organik membawa hasil sampingan yang berbahaya; manakala asid organik memerlukan agen penurun tambahan atau masa tindak balas yang lebih lama dan suhu yang lebih tinggi untuk pemulihan logam.

Penyelidik daripada pasukan Zhong Lin Wang membawakan kepada kami kaedah yang mungkin hijau, sangat cekap dan menjimatkan untuk mengitar semula LIB, termasuk bateri litium kobalt oksida (LCO) dan bateri litium terner.

Abstrak

Dengan trend global ke arah neutraliti karbon, permintaan untuk bateri litium-ion (LIB) terus meningkat. Walau bagaimanapun, kaedah kitar semula semasa untuk LIB yang dibelanjakan memerlukan penambahbaikan segera dari segi mesra alam, kos dan kecekapan. Di sini kami mencadangkan kaedah mekano-mangkin, digelar pemangkin-elektrosentuh, menggunakan radikal yang dijana oleh elektrifikasi sentuhan untuk menggalakkan larut lesap logam di bawah gelombang ultrasonik. Kami juga menggunakan SiO2 sebagai pemangkin kitar semula dalam proses tersebut. Bagi bateri litium kobalt (III) oksida, kecekapan larut lesap mencapai 100% untuk litium dan 92.19% untuk kobalt pada 90 °C dalam masa 6 jam. Bagi bateri litium terner, kecekapan larut lesap litium, nikel, mangan dan kobalt masing-masing mencapai 94.56%, 96.62%, 96.54% dan 98.39% pada 70 °C, dalam masa 6 jam. Kami menjangkakan bahawa kaedah ini boleh menyediakan pendekatan hijau, kecekapan tinggi dan ekonomi untuk kitar semula LIB, memenuhi permintaan yang semakin meningkat secara eksponen untuk pengeluaran LIB.

Rujukan

https://doi.org/10.1038/s41560-023-01348-y

Poworks

Poworks adalah pengeluar profesional dan pembekal sebatian litium.

arkib