Svolta nella tecnologia di riciclaggio delle batterie agli ioni di litio

Uno studio recente pubblicato il 29 luglio sulla rivistaMateriali funzionali avanzatidescrive un metodo rapido, efficiente ed ecologico per il recupero selettivo del litio utilizzando radiazioni a microonde e un solvente facilmente biodegradabile. I ricercatori della Rice University negli Stati Uniti hanno sviluppato questo processo innovativo, che può recuperare fino al 50% del litio dai catodi delle batterie agli ioni di litio (LIB) esaurite in soli 30 secondi, risolvendo un significativo problema nella tecnologia di riciclo delle batterie agli ioni di litio (LIB).

Attualmente la domanda di litio, un metallo bianco-argenteo, è in forte crescita, superando l'offerta.

I metodi tradizionali per il recupero del litio dalle batterie esaurite sono dannosi per l'ambiente e altamente inefficienti. Le principali sfide includono la contaminazione e la perdita di litio durante il processo di recupero, unite all'elevato consumo energetico. Poiché il litio viene in genere estratto dopo altri metalli, i ricercatori hanno ricercato metodi specificamente mirati al recupero del litio.

In questo studio, i ricercatori hanno utilizzato una miscela di cloruro di colina e glicole etilenico come solvente eutettico profondo (DES). In precedenza, avevano scoperto che durante il processo di lisciviazione con DES, gli ioni di litio vengono circondati dagli ioni cloruro del cloruro di colina e rilasciati nella soluzione.

Per lisciviare altri metalli come il cobalto o il nichel, sono necessari sia il cloruro di colina che il glicole etilenico. Tra queste sostanze, solo il cloruro di colina assorbe efficacemente le microonde. I ricercatori hanno immerso i rifiuti di batterie nel solvente e hanno applicato radiazioni a microonde, consentendo la lisciviazione selettiva del litio da altri metalli.

L'utilizzo delle radiazioni a microonde in questo processo è analogo al riscaldamento rapido di un alimento in un forno a microonde da cucina. L'energia viene trasferita direttamente alle molecole, rendendo la reazione molto più rapida rispetto ai metodi di riscaldamento tradizionali.

I ricercatori hanno scoperto che con il processo a microonde, la lisciviazione dell'87% del litio richiedeva 15 minuti, mentre per raggiungere lo stesso tasso di recupero con il riscaldamento a bagno d'olio sono state necessarie 12 ore. Questo metodo innovativo migliora significativamente la redditività economica e l'impatto ambientale del riciclo delle batterie agli ioni di litio, offrendo una nuova soluzione sostenibile a un problema globale in crescita.

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