O echipă de la Universitatea de Tehnologie Chimică din Beijing a folosit un sistem acid formic-peroxid de hidrogen pentru leșierea selectivă eficientă a ionilor de litiu din bateriile uzate cu litiu fier fosfat. O lucrare despre procesul lor este publicată în Journal of Power Sources .
Cu dezvoltarea rapidă a tehnologiei și sprijinul politicilor naționale, piața vehiculelor electrice s-a extins rapid în ultimii ani. Aplicațiile actuale pentru automobile includ, în principal, cobaltat de litiu (LCO), fosfat de litiu fier (LFP) și litiu ternar (baterii cu nichel cobalt mangan (NCM) și nichel cobalt aluminiu (NCA). Bateria LFP se remarcă prin costul redus și capacitatea de ciclabilitate bună. , stabilitate ridicată și natură mai prietenoasă cu mediul.
Conform statisticilor din 2021, bateriile LFP au reprezentat 51,7% din capacitatea totală instalată. Durata de viață a bateriilor LFP este în general de 5-8 ani, astfel încât un număr mare de baterii uzate va deveni disponibil pentru dezafectare și reciclare. Se estimează că masa bateriilor uzate va ajunge la 400 kt până în 2025.
Resursele de litiu sunt limitate din cauza creșterii rapide a pieței bateriilor litiu-ion. Deoarece bateria LFP la sfârșitul duratei de viață este bogată în resurse de litiu, reciclarea eficientă a bateriei LFP uzate nu numai că poate atenua în mod semnificativ deficitul de resurse de litiu, dar poate genera și beneficii economice considerabile.
… În acest studiu, acidul formic, un acid organic care este mai puțin acid, verde, ușor de descompus și mai puțin poluant decât acizii anorganici, a fost folosit ca agent de leșiere, iar peroxidul de hidrogen a fost folosit ca agent de oxidare. Tehnologia de recuperare propusă are avantajele unui proces simplu, scurt, performanță bună, concentrație ridicată de litiu în soluție de leșiere aproape fără ion de fier și puritate ridicată a carbonatului de litiu.
-Li și colab.
Condițiile optime de leșiere au fost obținute prin optimizare cu un singur factor: concentrație de acid formic de 0,8 mol/L, raport solid-lichid de 50 g/L, fracțiune inițială de volum de peroxid de hidrogen de 8 %, temperatură de 60 °C și un timp de reacție de 1 h.
În aceste condiții optime de leșiere, gradul de leșiere cu litiu ajunge la 99,9 %, în timp ce cel al fierului este de doar 0,05 %.
Condițiile optime de leșiere au fost verificate prin experimente de suprafață cu răspuns multifactorial, iar rezultatele obținute prin cele două metode sunt foarte asemănătoare. Folosind precipitarea cu carbonat de sodiu pentru a recupera ionii de litiu din filtratul de levigare, gradul de precipitare primară și puritatea produsului cu litiu au atins 85,05% și, respectiv, 99,9%.
Resurse
Yongjian Li, Liping Dong, Pei Shi, Zhongqi Ren, Zhiyong Zhou (2024) „Recuperarea selectivă a litiului din fosfatul de fier litiu”, Journal of Power
