Extraction directe du lithium des piles usagées pour un recyclage efficace du lithium
Cette étude propose une stratégie de lixiviation chimique simple, efficace et peu énergivore
Les résultats des recherches du groupe du professeur Xie (Huazhong University of Science and Technology) ont récemment été publiés dans Science Bulletin. Cette étude propose une stratégie de lixiviation chimique simple, efficace et peu énergivore, utilisant une solution d'extraction du lithium composée de réactifs à base d'hydrocarbures aromatiques polycycliques et de solvants à base d'éther pour extraire directement le lithium actif des batteries hors d'usage.
La méthode hydrométallurgique traditionnelle de recyclage des métaux contenus dans les cathodes des batteries lithium-ion usagées implique des processus complexes tels que la lixiviation, la précipitation, la séparation et la purification des métaux. Une approche améliorée du recyclage consiste à extraire directement, par voie chimique, le lithium actif des anodes en lithium-graphite à température ambiante.
©Science China Press
Les chercheurs ont sélectionné une série de réactifs avec différents potentiels d'oxydoréduction et solubilités sur la base des caractéristiques structurelles moléculaires, et ont étudié leurs mécanismes de liaison avec le lithium. En outre, l'analyse systématique de la relation entre le potentiel d'oxydoréduction et l'efficacité de l'extraction, associée à des calculs théoriques, a permis de sélectionner le réactif optimal. L'optimisation du solvant et des paramètres du processus a permis de récupérer efficacement le lithium actif des piles usagées.
Le lithium actif récupéré peut notamment servir de source cruciale de lithium. Il peut être directement utilisé pour réagir avec le phosphate de fer par des réactions d'oxydoréduction spontanées, préparant ainsi des matériaux de phosphate de fer et de lithium de haute performance. La caractérisation physicochimique et les tests de performance électrochimique ont confirmé la supériorité des matériaux préparés par cette stratégie. En outre, le recyclage du lithium des batteries commerciales a permis la préparation à grande échelle de matériaux cathodiques à base de phosphate de fer et de lithium, démontrant ainsi leurs perspectives d'application pratique.
Il est important de noter que les solutions d'extraction du lithium fonctionnent dans un système en boucle fermée, ce qui minimise le risque de pollution de l'environnement. En outre, les réactifs d'extraction du lithium peuvent être recyclés pour être réutilisés. Comparée à d'autres technologies de recyclage, cette technique présente de bons avantages économiques et des perspectives pratiques, et devrait promouvoir le développement durable des batteries lithium-ion.
Note: Cet article a été traduit à l'aide d'un système informatique sans intervention humaine. LUMITOS propose ces traductions automatiques pour présenter un plus large éventail d'actualités. Comme cet article a été traduit avec traduction automatique, il est possible qu'il contienne des erreurs de vocabulaire, de syntaxe ou de grammaire. L'article original dans Anglais peut être trouvé ici.
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