Effizientes Lithium-Recycling durch direkte Lithium-Extraktion aus Altbatterien

Einfache, effiziente und energiesparende chemische Auslaugungsstrategie

04.04.2024

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Vor kurzem wurden die Forschungsergebnisse der Gruppe von Professor Xie (Huazhong University of Science and Technology) im Science Bulletin veröffentlicht. In dieser Studie wurde eine einfache, effiziente und energiesparende chemische Auslaugungsstrategie vorgeschlagen, bei der eine Lithiumextraktionslösung aus polyzyklischen aromatischen Kohlenwasserstoffreagenzien und Etherlösungsmitteln verwendet wird, um aktives Lithium direkt aus ausgedienten Batterien zu extrahieren.

Die Forscher untersuchten eine Reihe von Reagenzien mit unterschiedlichen Redoxpotentialen und Löslichkeiten auf der Grundlage der molekularen Strukturmerkmale und untersuchten ihre Bindungsmechanismen mit Lithium. Durch eine systematische Analyse des Verhältnisses zwischen dem Redoxpotenzial und der Extraktionseffizienz in Verbindung mit theoretischen Berechnungen wurde das optimale Reagenz ausgewählt. Die effiziente Rückgewinnung von aktivem Lithium aus Altbatterien wurde durch die Optimierung des Lösungsmittels und der Prozessparameter erreicht.

Das zurückgewonnene Aktivlithium kann als wichtige Lithiumquelle dienen. Es kann direkt verwendet werden, um mit Eisenphosphat durch spontane Redoxreaktionen zu reagieren, wodurch leistungsstarke Lithium-Eisenphosphat-Materialien hergestellt werden. Physikalisch-chemische Charakterisierung und elektrochemische Leistungstests bestätigten die Überlegenheit der mit dieser Strategie hergestellten Materialien. Darüber hinaus ermöglichte das Recycling von Lithium aus handelsüblichen Batterien die Herstellung von Lithium-Eisenphosphat-Kathodenmaterialien in großem Maßstab, was ihre praktischen Anwendungsmöglichkeiten unter Beweis stellt.

Wichtig ist, dass die Lithiumextraktionslösungen in einem geschlossenen Kreislaufsystem arbeiten, wodurch die Möglichkeit einer Umweltverschmutzung minimiert wird. Darüber hinaus können die Lithiumextraktionsreagenzien zur Wiederverwendung recycelt werden. Im Vergleich zu anderen Recycling-Technologien hat diese Technik gute wirtschaftliche Vorteile und praktische Aussichten, und es wird erwartet, dass sie die nachhaltige Entwicklung von Lithium-Ionen-Batterien fördern wird.

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Originalveröffentlichung

Wei Liu, Mengchuang Liu, Fenfen Ma, Mingsheng Qin, Wei Zhong, Xin Chen, Ziqi Zeng, Shijie Cheng, Jia Xie; "Direct lithium extraction from spent batteries for efficient lithium recycling"; Science Bulletin

https://www.chemie.de/news/1183113/effizientes-lithium-recycling-durch-direkte-lithium-extraktion-aus-altbatterien.html