Doorbraak in de recyclingtechnologie voor lithium-ionbatterijen

Een recent onderzoek dat op 29 juli in het tijdschrift werd gepubliceerdGeavanceerde functionele materialenbeschrijft een snelle, efficiënte en milieuvriendelijke methode voor selectieve lithiumwinning met behulp van microgolfstraling en een gemakkelijk biologisch afbreekbaar oplosmiddel. Onderzoekers van Rice University in de Verenigde Staten hebben dit innovatieve proces ontwikkeld, waarmee in slechts 30 seconden tot 50% lithium uit gebruikte lithium-ionbatterijkathodes (LIB) kan worden gewonnen. Dit lost een aanzienlijk knelpunt in de recyclingtechnologie voor lithium-ionbatterijen op.

Momenteel is de vraag naar lithium, een zilverwit metaal, enorm hoog en overtreft het het aanbod.

Traditionele methoden voor het winnen van lithium uit gebruikte batterijen zijn milieuonvriendelijk en zeer inefficiënt. De belangrijkste uitdagingen zijn lithiumverontreiniging en -verlies tijdens het winningsproces, in combinatie met een hoog energieverbruik. Omdat lithium doorgaans na andere metalen wordt gewonnen, hebben onderzoekers gezocht naar methoden die specifiek gericht zijn op lithiumwinning.

In deze studie gebruikten de onderzoekers een mengsel van cholinechloride en ethyleenglycol als diep eutectisch oplosmiddel (DES). Ze ontdekten eerder dat lithiumionen tijdens het uitloogproces met DES worden omgeven door chloride-ionen uit cholinechloride en in de oplossing worden uitgeloogd.

Om andere metalen zoals kobalt of nikkel uit te logen, zijn zowel cholinechloride als ethyleenglycol nodig. Van deze stoffen is cholinechloride de enige die effectief microgolven absorbeert. De onderzoekers dompelden batterijafval onder in het oplosmiddel en pasten microgolfstraling toe, waardoor lithium selectief uit andere metalen kon worden uitgeloogd.

Het gebruik van microgolfstraling in dit proces is vergelijkbaar met het snel verwarmen van voedsel in een magnetron. De energie wordt direct overgedragen aan de moleculen, waardoor de reactie veel sneller verloopt dan bij traditionele verwarmingsmethoden.

De onderzoekers ontdekten dat met het microgolfproces 87% van het lithium in 15 minuten werd uitgeloogd, terwijl dezelfde winningssnelheid met verhitting in een oliebad 12 uur duurde. Deze baanbrekende methode verbetert de economische haalbaarheid en milieu-impact van het recyclen van lithium-ionbatterijen aanzienlijk en biedt een duurzame nieuwe oplossing voor een groeiend wereldwijd probleem.

Voor meer informatie over de industrie en producten kunt u contact met ons opnemen:
WhatsApp/Tel: +86-18100835727
Email: support@voltupbattery.com