Jak donoszą zagraniczne media, na łamach niemieckiego czasopisma „Applied Chemistry” (Angewandte Chemie) chińscy badacze przedstawili nową metodę odzyskiwania litu ze zużytych akumulatorów litowo-jonowych.
Recykling akumulatorów litowo-jonowych jest trudnym zadaniem, a proces odzyskiwania wysokiej jakości litu do ponownego użycia jest złożony i kosztowny. Celem większości procesów recyklingu jest wyodrębnienie litu z katody, gdzie gromadzi się większość litu po rozładowaniu akumulatora. Jednakże lit ten wytrąca się z innymi metalami na katodzie i jest trudny do oddzielenia.
Ekstrakcja litu z anody (która składa się głównie z grafitu) jest znacznie wydajniejsza i można ją przeprowadzić bez wstępnego rozładowania akumulatora. Jednakże, ze względu na wysoką reaktywność, istnieje duże ryzyko pożaru i eksplozji, jeżeli lit znajdujący się w anodzie zostanie w zwykły sposób wyługowany z roztworu wodnego. Reakcje te mogą uwolnić duże ilości energii i wytworzyć wodór.
Zespół kierowany przez Yuguo Guo i Qinghai Meng z Instytutu Nauk Chemicznych Chińskiej Akademii Nauk (ICCAS) i Uniwersytetu Chińskiej Akademii Nauk (UCAS) opracował obecnie alternatywną metodę, która pozwala uniknąć tych problemów. Zamiast wody badacze wykorzystali nieprotonowy roztwór organiczny do odzyskiwania litu z anody. Substancje nieprotonowe nie mogą uwalniać jonów wodorowych i dlatego nie mogą tworzyć gazowego wodoru.
Roztwór składa się z wielopierścieniowych węglowodorów aromatycznych (WWA) i eteru jako rozpuszczalnika. Niektóre WWA mogą absorbować dodatnio naładowane jony litu i elektrony z grafitowej anody. W łagodnych warunkach ta reakcja redoks jest kontrolowana i bardzo wydajna. Stosując piren WWA w eterze dimetylowym glikolu tetraetylenowego, aktywny lit w anodzie można prawie całkowicie rozpuścić.
Kolejną zaletą jest to, że powstały roztwór litu-WWA można zastosować bezpośrednio jako reagent, np. do dodania litu do nowej anody podczas wstępnej obróbki lub regeneracji zużytej katody. Układ WWA/rozpuszczalnik można dostosować w celu optymalizacji pod kątem przetwarzanego materiału .
Ten wydajny i opłacalny proces recyklingu nie tylko zmniejsza ryzyko dla bezpieczeństwa, ale także pomaga unikać odpadów i otwiera nowe perspektywy zrównoważonego recyklingu akumulatorów litowo-jonowych.
