Grön, mycket effektiv och ekonomisk metod släppt för återvinning av LCO och ternära LIB

| Jerry Huang

Grön, mycket effektiv och ekonomisk metod släppt för återvinning av LCO och ternära LIB

Redaktörens anmärkning: Litiumjonbatterier används nu flitigt i en mängd olika elektroniska enheter, elbilar och energilagring i nätskala. Den globala efterfrågan på litiumjonbatterier fortsätter att växa betydligt. Det uppskattas att år 2030 kommer den globala volymen förbrukade litiumjonbatterier att överstiga 11 miljoner ton, vilket kommer att bli en enorm föroreningskälla som allvarligt kan hota miljön och folkhälsan. Samtidigt leder den växande efterfrågan på litiumjonbatterier till en växande efterfrågan på litium och kobolt. Å andra sidan är halten litium och kobolt i LIB-katoder så hög som 15 % respektive 7 % vikt, vilket är mycket högre än i malmer och saltlösningar. Därför är återvinningen av metallelement i förbrukade LIB-katoder av stor miljömässig, social och ekonomisk betydelse. För närvarande är återvinningen av litiumjonbatterier huvudsakligen uppdelad i tre steg: förbehandling, metallextraktion och metallseparation. I forskning och utveckling av metallextraktionssteget i återvinningsprocessen är den hydrometallurgiska processen ett av de mest lönsamma alternativen på grund av dess höga metallurlakningshastighet och tillfredsställande renhet hos de återvunna produkterna. Processen är dock inte så miljövänlig och inte heller särskilt ekonomisk, eftersom användningen av oorganiska syror ger farliga biprodukter; medan organiska syror kräver ytterligare reduktionsmedel eller längre reaktionstider och högre temperaturer för metallåtervinning.

Forskare från Zhong Lin Wang-teamet ger oss en möjlig metod som är grön, mycket effektiv och ekonomisk för återvinning av LIB, inklusive litiumkoboltoxidbatterier (LCO) och ternära litiumbatterier.

Abstrakt

Med den globala trenden mot koldioxidneutralitet ökar efterfrågan på litiumjonbatterier (LIB) kontinuerligt. Nuvarande återvinningsmetoder för förbrukade LIB behöver dock brådskande förbättringar vad gäller miljövänlighet, kostnad och effektivitet. Här föreslår vi en mekano-katalytisk metod, kallad kontakt-elektro-katalys, som använder radikaler som genereras av kontaktelektrifiering för att främja metallläckage under ultraljudsvågen. Vi använder också SiO2 som en återvinningsbar katalysator i processen. För litiumkobolt(III)oxidbatterier nådde lakningseffektiviteten 100 % för litium och 92,19 % för kobolt vid 90 °C inom 6 timmar. För ternära litiumbatterier nådde urlakningseffektiviteten för litium, nickel, mangan och kobolt 94,56 %, 96,62 %, 96,54 % respektive 98,39 % vid 70 °C inom 6 timmar. Vi förutser att denna metod kan ge ett grönt, högeffektivt och ekonomiskt tillvägagångssätt för LIB-återvinning, och möta den exponentiellt växande efterfrågan på LIB-produktioner.

Referens

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

Poworks

Poworks är en professionell tillverkare och leverantör av litiumföreningar.

arkiv